Vzpomeňte si na ikonickou scénu z prvního dílu Hvězdné války film, ve kterém R2-D2 promítá hologram princezny Leiy, prosící Obi-Wana Kenobiho, aby jí pomohl? Podobná technologie v reálném světě možná jednoho dne dokáže mnohem víc než jen nabízet sci-fi varování; mohlo by to také potenciálně změnit životy. A to vše díky troše manipulace s mozkem.
Na Kalifornské univerzitě v Berkeley byli vědci zaneprázdněni zkoumáním způsobů, jak promítnout holografický obraz přímo do mozku. Jak zjistili, lze toho využít jak ke čtení nervové aktivity, tak k její stimulaci.
Doporučená videa
Výsledky by mohly znamenat, že jednoho dne bude možné aktivovat nebo potlačit tisíce neuronů najednou; kopírování vzorců skutečné mozkové aktivity, aby si mozek myslel, že něco cítí, vidí nebo cítí. Tak Hvězdné války s nádechem Matrix nebo Počátek, pak!
„Vyvinuli jsme systém využívající laserové světlo, které dokáže jak ‚číst‘ mozkovou aktivitu, tak ‚zapisovat‘ mozkovou aktivitu,“ Hillel Adesnik, odborný asistent molekulární a buněčné biologie, řekl Digital Trends. „Systém využívá principy holografie: metodu pro generování trojrozměrných vzorů světla, které mnozí mohou znát na holografických displejích. Cílem této technologie je měřit mozkovou aktivitu ve zdraví i nemoci, abychom mohli korigovat aberantní vzorce aktivity v reálném čase a léčit širokou škálu neurologických onemocnění poruchy.”
"Cílem této technologie je měřit mozkovou aktivitu ve zdraví i nemoci."
Technologie holografické projekce využívá LCD obrazovku, která funguje jako holografický negativ pro tvarování laserového světla do vzorů navržených na míru. Tyto 40W laserové paprsky jsou poté neuvěřitelně rychle pulzovány v 300 femtosekundových záblescích každou mikrosekundu. Cílem je pulsovat je dostatečně rychle, aby simulovaly normální rychlosti střelby pozorované v mozkové kůře.
Technika byla zatím úspěšně demonstrována na myších. Toho bylo dosaženo inženýrstvím neuronů v mozku myši tak, aby exprimovaly proteiny, které při dopadu světla vytvářejí krátký skok aktivity. V současné době byla provedena pouze na malém kousku mozku, který měří půl milimetru čtvereční, ale vědci si myslí, že by to mohli zvětšit. A když tak učiní, výsledky mohou být mimořádné.
Aktivace mozkových buněk pomocí holografie
„V budoucnu, až se prokáže, že genová terapie je u lidí bezpečná, by tento systém mohl sledovat mozkovou aktivitu pacientů s neurologickými poruchami, včetně epilepsie a schizofrenie. rychle identifikovat, kdy mozková aktivita není v pořádku, a poté stimulovat vzorce aktivity v mozku, aby se tato aktivita napravila a zablokovaly se příznaky těchto nemocí,“ Adesnik pokračoval.
"Pacienti, kteří ztratili funkci sítnice nebo jiných smyslových orgánů, by mohli tento systém použít k obnovení zraku."
„Obecněji by tato technologie mohla být také použita pro neurální protetiku. Pacienti, kteří ztratili funkci sítnice nebo jiných smyslových orgánů, mohou tento systém použít k obnovení zraku. V zásadě by mohlo být možné převzít obrazová data z kamery namontované na hlavě a zapsat tuto aktivitu — po vhodná transformace — jako neurální aktivita přímo do mozku, aby někdo, kdo je slepý, poskytl umělé vidění."
Ve stejném duchu Adesnik řekl, že by bylo možné, aby výzkumníci využili tohoto vývoje k tomu, aby umožnili nové způsoby ovládání chytrých protéz, jako jsou robotická ramena.
I když je tento výzkum stále v relativně rané fázi, mohl by potenciálně vyřešit dva z největších problémů, které existují v oblasti rozhraní mozek-stroj. Jedná se o nízké prostorové rozlišení stávajících systémů schválených pro lidské použití a skutečnost, že tyto systémy obvykle nezapisují zpětnou vazbu ve smyslech. To je zásadní, pokud chtějí výzkumníci vytvořit nástroje, které nám přesně umožní používat ruce a paže ke zvednutí předmětů.
Další pro projekt? A neurální protéza pro myši zřejmě.
"Plánujeme použít tento systém, abychom zjistili, zda dokážeme vyléčit modely kognitivních onemocnění, jako je schizofrenie," pokračoval Adesnik. "Ale jako základní neurovědci se také primárně zajímáme o použití tohoto systému k ‚rozluštění‘ nervových kódů smyslového vnímání."
:Chceme pochopit, jak náš mozek vytváří vnímání našeho vnějšího světa prostřednictvím jazyka neuronů, což je v podstatě digitální kód nul a jedniček ve stovkách milionů mozkových buněk. Věříme, že tato nová technologie může vyřešit tuto základní otázku v neurovědě, protože se o to můžeme pokusit generovat umělé vjemy zápisem konkrétních vzorců aktivity do mozku a zjistit co ‚funguje‘“
Papír popisující práci byl nedávno publikované v časopise Nature Neuroscience.
Doporučení redakce
- Implantát stimulující mozek může podle potřeby zmírnit příznaky Parkinsonovy choroby
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
