В областта на медицината повечето интерфейс мозък-машина изследването се фокусира върху опитите за заместване на изгубената сензорна информация, като например възстановяване на усещането за допир при хора с увреждания на гръбначния мозък. Едно скорошно проучване обаче използва различен подход чрез използване на интерфейс мозък-машина за разширяване на съществуващите сензорни системи и създаване на „шесто чувство“ при плъхове.
„Това представлява важна стъпка в посоката на „киберфизическите“ системи, които обединяват компютрите с живите мозъка“, каза старшият автор д-р Тим Лукас, асистент по неврохирургия в Университета на Пенсилвания, пред Digital Тенденции. Той каза, че технологията може да бъде разработена в бъдеще, за да възстанови сетивните преживявания на хора, страдащи от парализа.
Препоръчани видеоклипове
Интерфейсите мозък-компютър могат да се използват за управление на всичко от дронове до бионични оръжияи те се превърнаха в гореща тема в нововъзникващите технологии. Илон Мъск работи върху
Проект Neuralink да използва кибернетични импланти, за да позволи на хората да взаимодействат с джаджи или софтуер, и Facebook работи самостоятелно компютърна система за четене на мозъка. Тези проекти обаче са далеч от създаването на използваеми прототипи. Преди хората да могат да взаимодействат невронно с компютрите, изследователите трябва да намерят начин да интегрират входящата информация от компютър в мозъка.Свързани
- Слушалките за четене на мозъка са тук, за да ви дадат телекинетичен контрол
- Изследователите разработват гъвкав интерфейс мозък-машина за управление на инвалидни колички
- 6 въпроса, които имаме относно технологията за мозъчен интерфейс Neuralink на Илон Мъск
Новото проучване на Penn Medicine прави точно това, като имплантира малки електроди в мозъците на плъхове и им дава информация под формата на сензорна обратна връзка. Изследователите започнаха с хирургично имплантиране на електродите в мозъците на плъхове. След това поставиха животните във воден лабиринт, който беше боядисан в черно отвътре, с платформа, скрита под водата, която трябваше да достигнат, за да избягат.
Плъховете не можеха да видят платформата, така че не получиха визуална информация за това как да навигират в лабиринта. Но имаха информация от интерфейса. Електродите стимулираха мозъците им да информират плъховете къде се намира платформата спрямо тяхната текущата позиция и плъховете са успели да използват тази информация, за да достигнат до платформата дори в тъмнина.
Изследователите са използвали техника, наречена интракортикална микростимулация, която е много по-прецизна от други видове мозъчна стимулация (като напр. транскутанна стимулация с постоянен ток). Тези други методи активират хиляди или милиони неврони и други невронни елементи, докато интракортикалната микростимулация активира само около десет елемента. Това означава, че стимулацията, приложена към мозъка, може да бъде прецизно насочена, като дава възможност на изследователите да създадат едно, дискретно възприятие, вместо да активират цяла мозъчна област.
С тази по-прецизна стимулация изследователите биха могли да се насочат към много специфични области на мозъка, за да предадат информация. Има обаче предизвикателство. Не е достатъчно просто да стимулирате мозъчна област и да приемете, че животното ще може да разбере тази информация. Един от пробивите, които екипът направи, беше да покаже, че „Роботът-плъх“ може да асимилира информацията, обработвайки външно произведените сигнали също толкова успешно, колкото ако използваше естествено родените си сетивата.
Има предишни опити за създаване на „шесто чувство“ за упътвания с помощта на външни инструменти като a вибриращ колан, който може да помогне на хора с увредено зрение навигират в тяхната среда. Въпреки това има ограничения за това кой може да използва тези външни инструменти - те не могат да се използват от хора с парализа, например, които не могат да изпитат сензорна обратна връзка.
„Едно евентуално приложение на това мозъчно-компютърно устройство е да възстанови усещането на хора, които са претърпели увреждане на гръбначния мозък“, каза Лукас. „Пациент като Кристофър Рийв не може нито да вдигне пръста си, нито да почувства игла, забодена в пръста му. Кристофър Рийв не би имал голяма полза от вибриращ колан.
Преди изследователите да могат да обмислят имплантиране на устройство за мозъчна стимулация в човек, те ще трябва да проведат много повече опити върху животни, за да се уверят, че технологията е безопасна. В крайна сметка обаче те вярват, че могат да използват мозъчно-компютърни устройства, за да интегрират компютрите в човешкия мозък.
Това отваря вратата за приложения, които свързват устройства в мозъка с устройства другаде в тялото. „Нашата дългосрочна визия е да свържем тази система с имплантируеми сензори в парализирани крайници, за да осигурим пълно сензорно изживяване за парализирани пациенти“, каза Лукас.
И това изследване не е от интерес само по отношение на подпомагането на хората с увреждания. Това потенциално може да отвори изцяло нова област от мозъчно-компютърни устройства, като например биороботи, които могат да извършват операции по търсене и спасяване.
Констатациите са публикувани в списанието PNAS.
Препоръки на редакторите
- Човек използва контролирани от мозъка протезни ръце на робот, за да изяде Twinkie
- ИИ за четене на мисли анализира мозъчните ви вълни, за да познае какво видео гледате
- „Интерфейсът мозък-компютър“ на Facebook може да ви позволи да пишете с ума си
- Новаторски A.I. може да синтезира реч въз основа на мозъчната дейност на човек
- Китайските плъхове киборги, контролирани от ума, са доказателство, че живеем в киберпънк антиутопия
Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.
