Российские ученые сделали важный шаг в области нейротехнологий: специалисты из Университета Лобачевского в Нижнем Новгороде представили уникальную интеллектуальную систему управления электроникой и роботами на основании собственных разработок в сфере мемристорной наноэлектроники. Новый технологический комплекс функционирует исключительно на отечественных решениях и представляет собой перспективную платформу для реализации управления «силой мысли» на практике.
Новый научный прорыв Университета Лобачевского
В дизайн-центре электроники Университета Лобачевского (ННГУ) завершена разработка опытного образца устройства для передачи команд электронике и роботам с помощью моторного воображения. Ключевой особенностью этой разработки стала интеграция мемристорных чипов, разработанных в стенах ННГУ и партнерского НИИ измерительных систем (НИИИС) имени Седакова, что позволило обеспечить полную технологическую независимость и исключить зарубежные комплектующие.
По словам руководителя лаборатории мемристорной наноэлектроники, Алексея Михайлова, инновации в области нейроуправления на базе отечественных мемристоров стали настоящим технологическим скачком: «Наши наработки в этой сфере велись более десяти лет, и теперь мы сделали первую платформу, где принципы мемристорной логики применены для прямого взаимодействия человека с техникой».
Работа над проектом объединяла усилия ученых сразу нескольких лабораторий физического факультета ННГУ — от исследователей твердых наноструктурных материалов до молодых специалистов лаборатории стохастических мультистабильных систем. Разработка осуществляется на исключительно российских технологиях, что подчеркивает самостоятельность научной школы университета.
Как «мысль» превращается в команду
В основе системы лежит классический ЭЭГ-шлем для снятия мозговых волн, с последующей обработкой данных на компактной плате с мемристорным чипом, произведенным в лабораториях ННГУ. Полученный сигнал может поступать на электронику как дистанционно — по беспроводной сети Wi-Fi, так и напрямую на управляющий комплекс как у пользователя, так и непосредственно на роботе или протезе.
Среди преимуществ — снижение энергопотребления и уменьшение габаритов устройств управления, что сделает возможным внедрение технологии в мобильные и носимые системы. По мнению профессора Сусанны Гордлеевой, участие в проекте научных групп по нейротехнологиям позволяет гибко адаптировать систему для различных задач — от реабилитации пациентов до сервисных роботов. «Чем более сложная задача ставится перед системой, тем больше каналов сигнала мозга нужно проанализировать. Благодаря скорости и компактности мемристорной электроники нам не требуются большие компьютерные мощности», — отмечает Сергей Щаников, старший научный сотрудник лаборатории.
Таким образом, стало реальным значительно повысить точность, отзывчивость и быстродействие управления для системы «мозг-компьютер». Новинка открывает широкие перспективы интеграции в средства реабилитации, включая интеллектуальные инвалидные коляски, протезы и экзоскелеты. Кроме того, ученые отмечают перспективы внедрения технологии в дистанционное и полуавтоматическое управление беспилотниками, что особенно актуально для современных задач.
Развитие нейроинтерфейсов «мозг-компьютер» в России и мире
Российская разработка гармонично вписывается во всемирный тренд развития нейроинтерфейсов. В марте 2025 года стало известно о стратегических инвестициях фонда Владимира Потанина «Восход» в отечественную компанию Elvis, которая занимается проектированием передовых решений для прямого взаимодействия мозга и компьютера. Ожидается, что коммерческие продукты Elvis появятся уже к 2029 году, что придаст дополнительный импульс развитию отрасли в России.
На глобальном уровне к развитию подобных технологий подключились такие инновационные гиганты, как Neuralink Илона Маска и стартап Synchron, поддерживаемый Джеффом Безосом и Биллом Гейтсом. Эти проекты активно движутся к тому, чтобы предоставить людям возможности управлять компьютерами и электронными устройствами при помощи мыслей, а также повысить стандарты жизни для людей с инвалидностью и ограничениями по здоровью.
Neuralink продемонстрировала свой первый нейрочип еще в августе 2020 года, а в январе 2024-го начались клинические исследования по интеграции беспроводных нейроинтерфейсов непосредственно в мозг человека. Такие устройства анализируют мозговую активность и фиксируют намерения совершить определенное движение, что ранее казалось фантастикой.
Преимущества отечественной технологии нейроуправления
Нижегородская система на базе мемристорных чипов отличается полной независимостью от иностранных платформ. Применение исключительно российского оборудования минимизирует риски критической зависимости от импортных микросхем, что актуально в современных условиях. Универсальность мемристорной архитектуры позволяет адаптировать схему под самые разнообразные задачи от медицины и реабилитации до промышленной автоматизации и научных исследований.
Особый интерес разработка вызывает у специалистов, работающих над созданием высокоточных протезов и экзоскелетов: доступные по размеру и мощности модули делают возможным интеграцию управления движением конечностей через мотивационное воображение, что открывает новые перспективы для пациентов с ограниченной подвижностью.
Преимущества внедрения составляют также уменьшение веса конечных устройств и высокая скорость прохождения сигналов без задержек, что чрезвычайно важно для систем, предполагающих мгновенную обратную связь и безопасность работы.
Вдохновение лучшими мировыми практиками
В России пристальное внимание к нейроинтерфейсам возникло под влиянием впечатляющего опыта зарубежных коллег. Такие корпорации, как Neuralink, привлекли внимание миллионов к теме прямого взаимодействия мозга и машины, а в Synchron, решившем приближать нейротехнологии к среднему потребителю, инвестировали Билл Гейтс и Джефф Безос. Участие таких знаменитых технолидеров способствует не только развитию отрасли, но и глобальной популяризации нейроинтерфейсов.
Вдохновившись этими примерами, исследователи Университета Лобачевского сумели создать свою собственную, не имеющую аналогов систему, совмещающую передовые научные достижения и наработки российских институтов. По мнению ученых, следующий этап развития — интеграция искусственного интеллекта для интеллектуальной фильтрации и анализа сигналов, что откроет технологию для широкой медицины и робототехники.
Будущее нейроуправления: перспективы и социальная значимость
Успешная реализация российских нейроуправляющих систем позволяет с уверенностью смотреть в будущее: открываются двери к появлению носимых устройств, позволяющих людям с ограничениями по здоровью вернуть мобильность, а техническим специалистам — сделать управление машиной максимально естественным.
Эксперты отрасли указывают на высокий экспортный потенциал отечественной технологии: в обозримой перспективе Россия может занять ведущие позиции на мировом рынке нейроинтерфейсов, а Университет Лобачевского способен выступить центром притяжения талантливых инженеров, программистов и медиков. Разработка, в которую вкладывают свои силы такие ученые, как Алексей Михайлов, Сусанна Гордлеева и Сергей Щаников, уже получила высокую оценку среди отечественных специалистов и завоевывает признание за рубежом.
Достижения российских ученых доказывают, что даже самые амбициозные технологические тренды могут реализовываться национальными научными школами, открывая новое будущее для многих людей и формируя оптимистичный вектор для всего общества.
