最初の象徴的なシーンを思い出してください スターウォーズ R2-D2が登場する映画 レイア姫のホログラムを投影する、オビ＝ワン・ケノービに助けを懇願？ 現実世界でも同様のテクノロジーが、いつか SF のような警告を提供する以上の効果をもたらすかもしれません。 人生を変える可能性もあります。 それもすべて、ちょっとした脳操作のおかげです。
カリフォルニア大学バークレー校では、研究者らがホログラフィック画像を脳に直接投影する方法の探索に熱心に取り組んでいる。 彼らが発見したように、これは神経活動の読み取りと刺激の両方に使用できます。
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その結果は、いつか何千ものニューロンを一度に活性化または抑制できるようになる可能性がある。 実際の脳活動のパターンをコピーして、脳を騙して、何かを感じた、見た、または感知したと思い込ませること。 それで スターウォーズ のタッチで マトリックス または インセプション、 それから！
「私たちは、脳活動を『読み取る』ことと脳活動を『書き込む』ことができるレーザー光を使用したシステムを開発しました。」 ヒレル・アデスニク分子細胞生物学の助教授はデジタルトレンドに語った。 「このシステムはホログラフィーの原理、つまりホログラフィック ディスプレイで多くの人がよく知っている光の 3 次元パターンを生成する方法を使用しています。 この技術の目標は、健康と病気の両方における脳の活動を測定して、 異常な活動パターンをリアルタイムで修正し、幅広い神経疾患を治療します。 障害。」
「この技術の目標は、健康と病気の両方における脳の活動を測定することです。」
ホログラフィック投影技術は、レーザー光をカスタム設計のパターンに成形するホログラフィックネガとして機能する LCD スクリーンを使用して機能します。 これらの 40W レーザー ビームは、マイクロ秒ごとに 300 フェムト秒の長さのバーストで信じられないほど高速にパルス化されます。 目標は、脳皮質で見られる通常の発火率をシミュレートするのに十分な速さでこれらをパルスすることです。
これまでのところ、この技術はマウスで成功裏に実証されています。 これは、マウスの脳内のニューロンを操作して、光が当たると短時間の活動のスパイクを引き起こすタンパク質を発現させることで実現されました。 現在のところ、この研究は0.5ミリメートル四方の小さな脳片に対してのみ実行されているが、研究者らはこれを拡大できると考えている。 そして、それが実現すれば、驚くべき結果が得られるかもしれません。
ホログラフィーで脳細胞を活性化
「将来、遺伝子治療が人間に対して安全であることが証明されれば、このシステムはてんかんや統合失調症などの神経疾患患者の脳活動を追跡できるようになるでしょう。 脳の活動がおかしくなっている時期を迅速に特定し、脳の活動パターンを刺激してこの活動を修正し、これらの病気の症状をブロックします。」 続けた。
「網膜やその他の感覚器官の機能を失った患者は、このシステムを使用して視力を回復できる可能性があります。」
「より一般的には、この技術は神経補綴にも使用できる可能性があります。 網膜や他の感覚器官の機能を失った患者は、このシステムを使用して視力を取り戻すことができます。 原理的には、ヘッドマウント カメラからイメージング データを取得して、このアクティビティを書き込むことは可能かもしれません。 適切な変換 - 目の見えない人に人工的な情報を提供するための脳への直接的な神経活動として ビジョン。"
同様に、アデスニク氏は、研究者がこの開発を利用してスマートプロテーゼを制御する新しい方法を可能にする可能性があると述べた。 ロボットアームなど.
この研究はまだ比較的初期段階にあるが、ブレインマシンインターフェースの分野に存在する 2 つの最大の課題を解決できる可能性がある。 これらは、人間による使用が承認されている既存のシステムの空間解像度が低いことと、そのようなシステムは通常、感覚フィードバックを書き戻さないという事実です。 研究者が手や腕を使って物体を正確に拾えるツールを構築したい場合、これは非常に重要です。
次はプロジェクトですか？ あ 神経プロテーゼ どうやらネズミ用のようだ。
「私たちはこのシステムを使用して、統合失調症などの認知疾患のモデルを治療できるかどうかを確認する予定です」とアデスニク氏は続けた。 「しかし、基礎的な神経科学者として、私たちはこのシステムを使用して感覚知覚の神経コードを『解読』することにも主に興味を持っています。」
:私たちは、脳がどのようにして言語を通じて外界の認識を構築するのかを理解したいと考えています。 これは基本的に何億もの脳細胞の 0 と 1 のデジタル コードです。 私たちは、この新しいテクノロジーが神経科学におけるこの根本的な問題に対処できると信じています。 特定の活動パターンを脳に書き込むことで人工的な知覚を生成し、何を確認するか 「効く」。
その仕事を説明した論文は、 最近Nature Neuroscience誌に掲載されました.
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