Системы интерфейсов мозг–компьютер на основе спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона

В статье рассматриваются современные системы взаимодействия человека и компьютерного оборудования типа интерфейс мозг–компьютер. Особое внимание уделено интерфейсам, основанным на измерении интенсивности гемодинамической активности коры головного мозга человека, посредством спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона, а также системам, основанным на совместном использовании энцефалографии других модальностей. Приведены теоретические основы функционирования приборов, использующих ближний инфракрасный диапазон спектра для исследования биологических объектов, а также дано описание типичных экспериментов. Уделено некоторое внимание функциональной магнитно-резонансной томографии и другим методам получения данных. Рассматриваются различные практические реализации и технические решения устройств упомянутого типа в сфере медицины и медицинской реабилитации. Приводится анализ практических приложений рассматриваемых систем и системный обзор литературы, учтены источники в смежных областях знаний. Также приводится несколько примеров использования интерфейсов совместно с роботизированными системами, построенными для компенсации утерянных функций тела человека. Уделяется некоторое внимание явлению быстрых оптических сигналов и исследованиям в области оптогенетики. Результаты проведённого исследования говорят о том, что рассматриваемое направление достаточно молодо, в отдельных областях всё ещё идёт стадия «случайного» поиска новых фактов и технических решений, хотя и с крайне высокой интенсивностью. Тем не менее, данное направление можно считать перспективной областью знаний, затрагивающей широкий круг смежных дисциплин и имеющий широкий спектр применений.