Спецификация ПАК ЮНИОР

Программно-аппаратный комплекс «Юный нейроисследователь» (ПАК ЮНИор) (Декларация о соответствии ЕАЭС № RU Д-RU.НА04.В.00294/20) – это инструментальная среда изучения нейротехнологий (как по инженерному направлению биоинжениринга, так и научно-исследовательской деятельности в области нейрокогнитивных наук), включающей аппаратную, программную и учебно-методическую компоненты, позволяющую организовать обучение школьников и их наставников в форме проектной деятельности с элементами соревнования.

ПАК ЮНИор предназначен для обучения принципам и методам регистрации и обработки электрофизиологических и психофизиологических сигналов человека. Он позволяет визуализировать сигналы на персональном компьютере, создавать элементы управления внешними устройствами, а также системы биоуправления для исследований, коррекции и реабилитации различных патологических состояний, оценки показателей стрессоустойчивости, внимания и других когнитивных процессов.

Модули регистрации физиологических сигналов – беспроводные.

Модуль сопряжения (выполненный либо на базе Bluetooth приемника USB-dongle, либо на базе одноплатного компьютера RASPBERRY или ESP32),  обеспечивает передачу данных в реальном времени на встроенные системы типа Arduino или другие с использованием порта последовательной передачи, а также на персональные компьютеры по USB. Отметим, что использование одноплатного компьютера RASPBERRY или ESP32 существенно расширяет возможности обработки сигналов по сравнению с прямым соединением с Arduino.

В состав комплекса также входит специально разработанное ПО - «Программа для сбора и визуализации физиологических данных с беспроводных модулей ПАК «ЮНИор» (Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ №2020660906 от 15.09.2020 г.), на основе которого учащиеся могут самостоятельно создавать собственные программные реализации проектов в области нейротехнологий.

Комплекс уникален возможностью подключения к ПО «БОСЛАБ для Windows» - профессиональной среде психофизиологического мониторинга и биоуправления, входящей в состав АПК «БОСЛАБ»  производства ООО «КОМСИБ». Разработанная в 2022 году адаптированная версия ПО «Бослаб-Юниор» может быть использована для выполнения научно-исследовательских проектов, направлена на освоение школьниками полного цикла научно-исследовательской работы: от планирования до проведения эксперимента и получения и описания результатов. В частности, использование ПАК ЮНИор совместно с ПО «Бослаб-Юниор» позволит провести оценку динамики психофизиологических показателей, отражающих параметры стрессоустойчивости, внимания и других когнитивных процессов в течение учебного года у школьников/испытуемых, а также следить за их изменениями вследствие воздействий, которые команда исследователей применяет в развивающих, коррекционных целях (например, БОС-технологии, когнитивные тренажеры).

Комплектация модулей набора «Нейролаборатория мини»: 1 ЭЭГ, 1 ЭМГ, 1ЭКГ, 1 Дых, 1ТЕМП, 1 КГР, 1 ФПГ, модуль сопряжения и контроллер  Arduino Uno была исходно заложена в Техническом задании к проекту, который выполнялся при поддержке Фонда содействия инновациям в научно-технической сфере, но уже  в процессе апробации стало понятно, что удобнее иной способ комплектации наборов. Во-первых, работать над инженерным или исследовательским проектом учащимся удобно в парах, т.е. одновременно в кружке из 6-8 человек нужно иметь 3-4 комплекта тех модулей регистрации физиологических сигналов, которые в данном проекте задействованы, при этом остальные модули остаются невостребованными (если использовать, например, комплектацию  «Нейролаборатория-мини» для задач «Собачьи ушки» или «Остров Релакс», где задействованы только модули регистрации ЭЭГ, температуры и ЭМГ) и, соответственно, модулей сопряжения, адаптеров, плат Ардуино; или если в кружке одновременно несколько групп работают над разными задачами, в которых задействованы различные модули регистрации физиологических сигналов, то для нормальной работы над каждым удобно иметь собранную установку, т.е. отдельный модуль сопряжения, адаптеры и плату Ардуино. Был сделан вывод, что единицей набора может быть задача, что возможно рассматривать комплектацию набора под задачу или несколько задач. В этом случае понятие «кейс», в широком смысле, эквивалентное задаче (у задачи могут быть несколько уровней сложности) приобретает более конкретный, практический смысл, чем то определение, которое мы использовали на предыдущих этапах.

Эта гипотеза была реализована при передаче наборов ПАК «ЮНИор» Научному парку МГУ, ответственному за проведение конкурса «Шустрик», для награждения победителей 2020-2021 гг по направлению «Нейротехнологии» и ЦМИТ-ам по рекомендации И.М.Бортника.

Также этот вариант комплектации наборов был использован при проведении Летней школы инженерных проектов 2020 г. по нейротехнологиям и биоуправлению (Академгородок, Новосибирск).

Предлагаемая комплектация (Нейролаборатория-мини для 4 ПК) направлена на групповую работу с комплексом, когда одновременно несколько команд (до 4 команд) могут работать над своими проектами. Для этого в состав комплекса входит 8 (восемь) беспроводных модулей: 4 модуля регистрации ЭЭГ, 2 модуля регистрации ЭМГ и 2 модуля регистрации ЭКГ, а также 4 модуля сопряжения, к каждому из которых могут быть подключены любые 2 из 8 беспроводных модуля.

Комплект поставки:

Цена ПАК ЮНИор: набор «Нейролаборатория-мини для 4 ПК» - 316 000 руб.

По предварительной договорённости возможно обсуждение покупки набора для 1 ПК.