Az orvosi területen a legtöbb agy-gép interfész a kutatás az elveszett szenzoros információk pótlására összpontosít, például a gerincvelő-sérült emberek érintésérzékének helyreállítására. Egy közelmúltbeli tanulmány azonban más megközelítést alkalmazott: agy-gép interfész segítségével bővíti a meglévő szenzoros rendszereket, és hozzon létre egy „hatodik érzéket” patkányokban.
„Ez egy fontos lépés a „kiberfizikai” rendszerek irányába, amelyek egyesítik a számítógépeket az élőkkel. agy” – mondta a Digitalnak Dr. Tim Lucas, a Pennsylvaniai Egyetem idegsebészeti adjunktusa, vezető szerző. Trendek. Elmondta, hogy a technológiát a jövőben kifejleszthetik annak érdekében, hogy visszaállítsák a bénult emberek érzékszervi élményeit.
Ajánlott videók
Az agy-számítógép interfészek segítségével mindent vezérelhetünk drónok a bionikus karokhoz, és a feltörekvő technológia forró témájává váltak. Elon Musk azon dolgozik Neuralink projekt hogy kibernetikus implantátumokat használjunk, hogy az emberek kapcsolódhassanak kütyükkel vagy szoftverekkel, és
Facebook önállóan dolgozik agyolvasó számítógépes rendszer. Ezek a projektek azonban nagyon messze vannak a használható prototípusok létrehozásától. Mielőtt az emberek neurálisan kapcsolódhatnának a számítógépekhez, a kutatóknak meg kell találniuk a módját, hogyan integrálják a számítógépről beérkező információkat az agyba.Összefüggő
- Az agy-olvasó fejhallgatók telekinetikus vezérlést biztosítanak Önnek
- A kutatók rugalmas agy-gép interfészt fejlesztenek ki a kerekesszékek irányításához
- 6 kérdésünk van Elon Musk Neuralink agyi interfész technológiájával kapcsolatban
A Penn Medicine új tanulmánya éppen ezt teszi: apró elektródákat ültetnek be patkányok agyába, és szenzoros visszacsatolás formájában táplálják őket információval. A kutatók azzal kezdték, hogy műtéti úton beültették az elektródákat a patkányok agyába. Ezután az állatokat egy vízi labirintusba helyezték, amely belül feketére volt festve, és a víz alá rejtettek egy emelvényt, amelyet el kellett érniük a meneküléshez.
A patkányok nem látták a platformot, így nem kaptak vizuális információt a labirintusban való eligazodásról. De volt információjuk a felületről. Az elektródák arra ösztönözték az agyukat, hogy tájékoztassák a patkányokat arról, hogy a platform hol helyezkedik el a sajátjukhoz képest jelenlegi helyzetét, és a patkányok ezt az információt felhasználva elérhették a platformot még a sötétség.
A kutatók az intrakortikális mikrostimulációnak nevezett technikát alkalmazták, amely sokkal pontosabb, mint más típusú agystimuláció (pl. transzkután egyenáramú stimuláció). Ezek az egyéb módszerek több ezer vagy millió idegsejt és más idegi elemet aktiválnak, míg az intrakortikális mikrostimuláció csak körülbelül tíz elemet. Ez azt jelenti, hogy az agyra alkalmazott stimuláció pontosan célozható, így a kutatók egyetlen, diszkrét észlelést hozhatnak létre ahelyett, hogy egy egész agyterületet aktiválnának.
Ezzel a pontosabb stimulációval a kutatók nagyon specifikus agyi területeket célozhatnak meg az információ továbbítására. Azonban van egy kihívás. Nem elég egyszerűen stimulálni egy agyterületet, és feltételezni, hogy az állat képes lesz megérteni ezt az információt. A csapat egyik áttörése az volt, hogy megmutassák, a „patkány-robot” képes asszimilálni az információkat, a külsőleg előállított jeleket ugyanolyan sikeresen dolgozza fel, mintha a természetes eredetű jeleit használná fel érzékszervek.
Korábban voltak kísérletek „hatodik érzék” létrehozására az irányokhoz külső eszközök segítségével, mint például a vibrációs öv, amely segíthet a látássérülteknek navigálni a környezetükben. Vannak azonban korlátai annak, hogy ki használhatja ezeket a külső eszközöket – például olyan bénult emberek nem használhatják őket, akik nem tapasztalhatnak szenzoros visszajelzést.
"Ennek az agy-számítógépes eszköznek az egyik lehetséges alkalmazása a gerincvelő-sérülésen átesett egyének érzésének helyreállítása" - mondta Lucas. „Egy olyan beteg, mint Christopher Reeve, nem tudja felemelni az ujját, és nem érzi, hogy tűt szúrnak az ujjába. Christopher Reeve-nek nem sok haszna lenne egy vibráló övből.
Mielőtt a kutatók fontolóra vehetnék agystimulációs eszköz beültetését egy emberbe, sokkal több kísérletet kell végezniük állatokon, hogy biztosítsák a technológia biztonságosságát. Végül azonban úgy vélik, hogy egy agy-számítógép-eszközök segítségével integrálhatják a számítógépeket az emberi agyba.
Ez megnyitja a kaput az olyan alkalmazások előtt, amelyek az agyban lévő eszközöket a test más részein lévő eszközökkel kapcsolják össze. "Hosszú távú elképzelésünk az, hogy összekapcsoljuk ezt a rendszert a bénult végtagokba beültethető érzékelőkkel, hogy teljes szenzoros élményt nyújtsunk a bénult betegek számára" - mondta Lucas.
És ez a kutatás nem csak a fogyatékkal élők segítése szempontjából érdekes. Ez potenciálisan az agy-számítógépes eszközök, például a kutatási és mentési műveleteket végrehajtó biorobotok egy teljesen új területét nyithatja meg.
Az eredményeket a folyóiratban teszik közzé PNAS.
Szerkesztői ajánlások
- Az ember agyvel vezérelt robotkarprotézisekkel eszik meg egy Twinkie-t
- Gondolatolvasó A.I. elemzi az agyhullámokat, hogy kitalálja, melyik videót nézi
- A Facebook „agy-számítógépes felülete” lehetővé teszi, hogy az elméddel gépelj
- Úttörő A.I. képes szintetizálni a beszédet az ember agyi tevékenysége alapján
- A kínai elme által irányított kiborg patkányok bizonyítják, hogy egy cyberpunk disztópiában élünk
Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.
