Emlékezzen az ikonikus jelenetre az elsőtől Csillagok háborúja film, amelyben R2-D2 Leia hercegnő hologramot vetít ki, könyörög Obi-Wan Kenobinak, hogy segítsen neki? A való világban használt hasonló technológia egy napon sokkal többet tehet, mint sci-fi figyelmeztetéseket; potenciálisan megváltoztathatja az életeket is. És mindez egy kis agyi manipulációnak köszönhető.
A Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatói azzal foglalkoztak, hogyan lehet holografikus képet közvetlenül az agyba vetíteni. Amint azt felfedezték, ez mind az idegi aktivitás leolvasására, mind annak stimulálására használható.
Ajánlott videók
Az eredmények azt jelenthetik, hogy egy napon több ezer neuront aktiválhatunk vagy elnyomhatunk egyszerre; valós agyi tevékenység mintáinak másolása, hogy az agyat azt higgye, hogy érez, látott vagy érzékel valamit. Így Csillagok háborúja érintésével A Mátrix vagy Kezdetben, akkor!
„Olyan rendszert fejlesztettünk ki, amely lézerfényt használ, amely képes „olvasni” és „írni” az agytevékenységet”
Hillel Adesnik, a molekuláris és sejtbiológia adjunktusa elmondta a Digital Trendsnek. „A rendszer a holográfia alapelveit használja: egy olyan módszert, amellyel háromdimenziós fénymintákat állítanak elő, amelyeket sokan ismerhetnek a holografikus kijelzőkön. Ennek a technológiának az a célja, hogy mérjük az agyi aktivitást egészségben és betegségekben egyaránt, hogy mi is meg tudjuk tenni valós időben korrigálja az aberráns tevékenységmintákat, és kezeli a neurológiai betegségek széles körét rendellenességek.”"Ennek a technológiának a célja az agyi aktivitás mérése mind az egészség, mind a betegségek tekintetében."
A holografikus vetítési technológia egy LCD képernyőn működik, amely holografikus negatívként működik, hogy a lézerfényt egyedi tervezésű mintákká formálja. Ezek a 40 W-os lézersugarak ezután hihetetlenül gyorsan, 300 femtoszekundumos sorozatban, minden mikroszekundumban pulzálnak. A cél az, hogy ezeket elég gyorsan pulzálják, hogy szimulálják az agykéregben látható normál tüzelési sebességet.
Eddig a technikát sikeresen demonstrálták egereken. Ezt úgy érték el, hogy az egér agyában lévő neuronokat úgy alakították ki, hogy azok olyan fehérjéket expresszáljanak, amelyek fény hatására rövid ideig tartó aktivitást hoznak létre. Jelenleg csak egy apró, fél milliméteres négyzetméteres agydarabon hajtották végre, de a kutatók úgy gondolják, hogy ezt fel is tudják léptetni. És ha megteszik, az eredmények rendkívüliek lehetnek.
Az agysejtek aktiválása holográfiával
„A jövőben, amikor bebizonyosodott, hogy a génterápia biztonságos az emberekben, ez a rendszer nyomon követheti a neurológiai rendellenességekben szenvedő betegek agyi aktivitását, beleértve az epilepsziát és a skizofréniát, gyorsan azonosítani, ha az agyi tevékenység rosszul működik, majd serkenti az agy aktivitási mintáit, hogy korrigálja ezt a tevékenységet, és blokkolja e betegségek tüneteit" Adesnik folytatta.
"Azok a betegek, akik elvesztették retinájuk vagy más érzékszerveik funkcióját, használhatják ezt a rendszert a látás visszaszerzésére."
„Általánosabban, ez a technológia idegi protézisekhez is használható. Azok a betegek, akik elvesztették retinájuk vagy más érzékszerveik működését, használhatják ezt a rendszert a látás visszaszerzésére. Alapvetően lehetséges lenne, hogy a képadatokat egy fejre szerelt kameráról vegyük le, és írjuk le ezt a tevékenységet – miután megfelelő transzformáció – idegi tevékenységként közvetlenül az agyba, hogy valakit, aki vak, mesterségesen láthassa el látomás."
Ugyanebben a szellemben Adesnik azt mondta, hogy lehetséges lenne, hogy a kutatók ezt a fejlesztést felhasználhassák az intelligens protézisek vezérlésének új módjaira. mint például a robotkarok.
Noha ez a kutatás még viszonylag korai stádiumban van, potenciálisan megoldhatja az agy-gép interfészek területén fennálló két legnagyobb kihívást. Ezek a meglévő, emberi használatra engedélyezett rendszerek alacsony térbeli felbontása, és az a tény, hogy az ilyen rendszerek jellemzően nem írnak vissza szenzoros visszajelzéseket. Ez döntő fontosságú, ha a kutatók olyan eszközöket akarnak építeni, amelyek segítségével pontosan használjuk a kezünket a tárgyak felvételére.
Következő a projekt? A idegi protézis egereknél nyilván.
"Azt tervezzük, hogy ezt a rendszert használjuk, hogy megvizsgáljuk, meg tudjuk-e gyógyítani a kognitív betegségek, például a skizofrénia modelljeit" - folytatta Adesnik. "De alapvető idegtudósokként minket is elsősorban az érdekel, hogy ezt a rendszert az érzékszervi észlelés neurális kódjainak "feltörésére" használjuk."
:Szeretnénk megérteni, hogyan építi fel agyunk a külső világunk észlelését a nyelven keresztül neuronok, ami alapvetően nullák és egyesek digitális kódja több száz millió agysejtben. Úgy gondoljuk, hogy ez az új technológia meg tudja oldani ezt az alapvető kérdést az idegtudományban, mert megkísérelhetjük hogy mesterséges észleléseket generáljunk úgy, hogy konkrét tevékenységi mintákat írunk az agyba, és megnézzük, mit 'művek.'"
A munkát leíró papír volt nemrég jelent meg a Nature Neuroscience folyóiratban.
Szerkesztői ajánlások
- Az agystimuláló implantátum szükség szerint csökkentheti a Parkinson-kór tüneteit
Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.
