Muista ikoninen kohtaus ensimmäisestä Tähtien sota elokuva, jossa R2-D2 heijastaa prinsessa Leian hologrammia, pyytäen Obi-Wan Kenobia auttamaan häntä? Samanlainen teknologia todellisessa maailmassa saattaa jonain päivänä tehdä paljon enemmän kuin tarjota scifi-varoituksia; se saattaa myös muuttaa elämää. Ja kaikki pienen aivojen manipuloinnin ansiosta.
Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä tutkijat ovat tutkineet tapoja projisoida holografinen kuva suoraan aivoihin. Kuten he ovat havainneet, tätä voidaan käyttää sekä hermotoiminnan lukemiseen että sen stimuloimiseen.
Suositellut videot
Tulokset voivat tarkoittaa sitä, että jonain päivänä pystymme aktivoimaan tai tukahduttamaan tuhansia hermosoluja kerralla; kopioida aivojen todellisen toiminnan malleja huijatakseen aivot ajattelemaan, että ne ovat tunteneet, nähneet tai aistineet jotain. Niin Tähtien sota koskettamalla Matriisi tai Aloitus, siis!
"Olemme kehittäneet laservaloa käyttävän järjestelmän, joka voi sekä "lukea" aivojen toimintaa että "kirjoittaa" aivojen toimintaa,
Hillel Adesnik, molekyyli- ja solubiologian apulaisprofessori, kertoi Digital Trendsille. ”Järjestelmä käyttää holografian periaatteita: menetelmää luoda kolmiulotteisia valokuvioita, jotka monet saattavat olla tuttuja holografisista näytöistä. Tämän teknologian tavoitteena on mitata aivojen toimintaa sekä terveyteen että sairauksiin, jotta voimme korjata poikkeavia toimintamalleja reaaliajassa ja hoitaa monenlaisia neurologisia sairauksia häiriöt.""Tämän teknologian tavoitteena on mitata aivojen toimintaa sekä terveydessä että sairauksissa."
Holografinen projektiotekniikka käyttää LCD-näyttöä, joka toimii holografisena negatiivina ja muotoilee laservaloa räätälöityiksi kuvioiksi. Nämä 40 W lasersäteet pulssoidaan sitten uskomattoman nopeasti 300 femtosekuntia kestävinä purskeina mikrosekunnissa. Tavoitteena on pulsoida näitä riittävän nopeasti simuloidakseen aivojen aivokuoressa havaittavia normaalia laukaisunopeutta.
Toistaiseksi tekniikkaa on osoitettu menestyksekkäästi hiirillä. Se saavutettiin muokkaamalla hiiren aivoissa olevia neuroneja niin, että ne ilmentävät proteiineja, jotka aiheuttavat lyhyen aktiivisuuspiikin, kun niihin osuu valo. Tällä hetkellä se on tehty vain pienelle aivopalalle, joka on puolen millimetrin neliö, mutta tutkijat uskovat, että he voisivat skaalata tätä. Ja kun he tekevät, tulokset voivat olla poikkeuksellisia.
Aivosolujen aktivointi holografialla
"Tulevaisuudessa, kun geeniterapian on osoitettu olevan turvallinen ihmisille, tämä järjestelmä voisi seurata potilaiden aivotoimintaa, joilla on neurologisia häiriöitä, kuten epilepsiaa ja skitsofreniaa, tunnistaa nopeasti, milloin aivojen toiminta on pielessä, ja stimuloi sitten aivojen toimintamalleja tämän toiminnan korjaamiseksi ja näiden sairauksien oireiden estämiseksi", Adesnik jatkui.
"Potilaat, jotka ovat menettäneet verkkokalvonsa tai muiden aistielinten toiminnan, voivat käyttää tätä järjestelmää näön palauttamiseen."
"Yleisemmin tätä tekniikkaa voitaisiin käyttää myös hermoproteesissa. Potilaat, jotka ovat menettäneet verkkokalvonsa tai muiden aistielinten toiminnan, voivat käyttää tätä järjestelmää näön palauttamiseen. Periaatteessa saattaa olla mahdollista ottaa kuvatiedot päähän kiinnitetystä kamerasta ja kirjoittaa tämä toiminto - sen jälkeen, kun sopiva muunnos – hermotoimintana suoraan aivoihin tarjotakseen sokealle keinotekoista näkemys."
Samaan tapaan Adesnik sanoi, että tutkijoiden voisi olla mahdollista hyödyntää tätä kehitystä mahdollistaakseen uusia tapoja hallita älykkäitä proteeseja. kuten robottikäsivarret.
Vaikka tämä tutkimus on vielä suhteellisen varhaisessa vaiheessa, se voisi mahdollisesti ratkaista kaksi aivojen ja koneen rajapintojen suurinta haastetta. Nämä ovat olemassa olevien ihmisten käyttöön hyväksyttyjen järjestelmien alhainen tilaresoluutio ja se, että tällaiset järjestelmät eivät yleensä kirjoita takaisin aistinvaraiseen palautteeseen. Tämä on ratkaisevan tärkeää, jos tutkijat haluavat rakentaa työkaluja, joiden avulla voimme tarkasti käyttää käsiä ja käsivarsia esineiden poimimiseen.
Seuraavaksi projekti? A hermoproteesi hiirille ilmeisesti.
"Aiomme käyttää tätä järjestelmää nähdäksemme, voimmeko parantaa kognitiivisten sairauksien malleja, kuten skitsofreniaa", Adesnik jatkoi. "Mutta perusneurotieteilijöinä olemme myös ensisijaisesti kiinnostuneita tämän järjestelmän käyttämisestä aistihavainnon hermokoodien murtamiseen."
:Haluamme ymmärtää, kuinka aivomme rakentavat käsityksiä ulkoisesta maailmasta läpi kielen neuronien, joka on pohjimmiltaan digitaalinen koodi noloista ja ykkösistä sadoissa miljoonissa aivosoluissa. Uskomme, että tämä uusi teknologia voi ratkaista tämän neurotieteen peruskysymyksen, koska voimme yrittää luoda keinotekoisia havaintoja kirjoittamalla tiettyjä toimintamalleja aivoihin ja nähdä mitä "toimii."
Työtä kuvaava paperi oli julkaistiin äskettäin Nature Neuroscience -lehdessä.
Toimittajien suositukset
- Aivoja stimuloiva implantti voi tarvittaessa vähentää Parkinsonin taudin oireita
Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.
