Meditsiinivaldkonnas enamik aju-masina liides uuringud keskenduvad kaotatud sensoorse teabe asendamisele, näiteks seljaaju vigastustega inimeste kompimismeele taastamisele. Hiljutine uuring on aga võtnud teistsuguse lähenemisviisi, kasutades aju-masina liidest olemasolevate sensoorsete süsteemide täiendamiseks ja "kuuenda meele" loomiseks rottidel.
"See on oluline samm küberfüüsikaliste süsteemide suunas, mis ühendavad arvutid elavaga. aju,” ütles vanemautor dr Tim Lucas, Pennsylvania ülikooli neurokirurgia abiprofessor Digitalile. Trendid. Ta ütles, et seda tehnoloogiat võiks tulevikus arendada, et taastada sensoorsed kogemused halvatuse all kannatavatele inimestele.
Soovitatavad videod
Aju-arvuti liideste abil saab kõike juhtida droonid bioonilisteks relvadeksja neist on kujunenud tehnoloogias kuum teema. Elon Musk töötab selle kallal Neuralinki projekt kasutada küberneetilisi implantaate, et võimaldada inimestel vidinate või tarkvaraga liidestada, ja Facebook
töötab omal jõul ajulugemise arvutisüsteem. Need projektid on aga kasutatavate prototüüpide loomisest kaugel. Enne kui inimesed saavad arvutitega neuraalselt liidestada, peavad teadlased leidma viisi, kuidas integreerida arvutist sissetulev teave ajju.Seotud
- Ajulugevad kõrvaklapid on siin, et anda teile telekineetiline juhtimine
- Teadlased töötavad välja paindliku aju-masina liidese ratastoolide juhtimiseks
- 6 küsimust, mis meil on Elon Muski Neuralinki ajuliidese tehnoloogia kohta
Penn Medicine'i uus uuring teeb just seda, implanteerides rottide ajju väikesed elektroodid ja andes neile teavet sensoorse tagasiside vormis. Teadlased alustasid elektroodide kirurgilist implanteerimist rottide ajju. Seejärel panid nad loomad mustaks värvitud veelabürinti, mille vee alla oli peidetud platvorm, kuhu neil oli vaja põgenemiseks jõuda.
Rotid ei näinud platvormi, mistõttu nad ei saanud visuaalset teavet labürindis navigeerimise kohta. Kuid neil oli liidesest teave. Elektroodid stimuleerisid nende aju, et anda rottidele teada, kus platvorm nende suhtes asub praegune asukoht ja rotid said seda teavet kasutada platvormile jõudmiseks isegi aastal pimedus.
Teadlased kasutasid tehnikat, mida nimetatakse intrakortikaalseks mikrostimulatsiooniks, mis on palju täpsem kui muud tüüpi aju stimulatsioonid (näiteks transkutaanne alalisvoolu stimulatsioon). Need muud meetodid aktiveerivad tuhandeid või miljoneid neuroneid ja muid närvielemente, samas kui intrakortikaalne mikrostimulatsioon aktiveerib ainult umbes kümmet elementi. See tähendab, et ajule rakendatavat stimulatsiooni saab täpselt suunata, andes teadlastele võimaluse terve ajupiirkonna aktiveerimise asemel luua ühtne, diskreetne taju.
Selle täpsema stimulatsiooni abil saavad teadlased teabe edastamiseks sihtida väga spetsiifilisi ajupiirkondi. Siiski on väljakutse. Ei piisa lihtsalt ajupiirkonna stimuleerimisest ja eeldamisest, et loom saab sellest teabest aru. Üks meeskonna läbimurdeid oli näidata, et "rott-robot" suudab teavet omastada, töötleb väliselt toodetud signaale sama edukalt, nagu kasutaks see oma loomulikku päritolu meeli.
Varem on tehtud katseid luua juhiste jaoks "kuues meel", kasutades väliseid tööriistu, nagu a vibreeriv vöö, mis võib aidata nägemispuudega inimesi oma keskkonnas ringi liikuda. Siiski on piirangud sellele, kes neid väliseid tööriistu kasutada saab – neid ei saa kasutada näiteks halvatud inimesed, kes ei saa kogeda sensoorset tagasisidet.
"Selle aju-arvutiseadme üks võimalik rakendus on seljaaju vigastuse all kannatanud inimeste tundlikkuse taastamine," ütles Lucas. „Patsient nagu Christopher Reeve ei saa oma sõrme tõsta ega tunne, kuidas nõel temasse torgatakse. Christopher Reeve’il oleks vibreerivast vööst vähe kasu.
Enne kui teadlased võiksid kaaluda aju stimulatsiooniseadme siirdamist inimesele, peaksid nad läbi viima veel palju katseid loomadega, et tagada tehnoloogia ohutus. Lõpuks usuvad nad siiski, et saavad arvutite integreerimiseks inimese ajudesse kasutada aju-arvutiseadmeid.
See avab ukse rakendustele, mis ühendavad ajus olevaid seadmeid seadmetega mujal kehas. "Meie pikaajaline visioon on siduda see süsteem halvatud jäsemetesse siirdatavate anduritega, et pakkuda halvatud patsientidele täielikku sensoorset kogemust," ütles Lucas.
Ja see uurimus ei paku huvi ainult puuetega inimeste abistamise seisukohalt. See võib potentsiaalselt avada täiesti uue aju-arvutiseadmete valdkonna, näiteks biorobotid, mis võivad läbi viia otsingu- ja päästeoperatsioone.
Tulemused avaldatakse ajakirjas PNAS.
Toimetajate soovitused
- Inimene kasutab Twinkie söömiseks aju juhitavaid proteesirobotkäsi
- Mõttelugemine A.I. analüüsib teie ajulaineid, et arvata, millist videot te vaatate
- Facebooki "aju-arvuti liides" võimaldab teil mõistusega tippida
- Murranguline A.I. suudab sünteesida kõnet inimese ajutegevuse põhjal
- Hiina mõistuse kontrolli all olevad küborgrotid on tõestuseks, et elame küberpungi düstoopias
Uuenda oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.
