Atcerieties ikonisko ainu no pirmās Zvaigžņu kari filma, kurā R2-D2 projicē princeses Leias hologrammu, lūdzot Obi-Van Kenobi viņai palīdzēt? Līdzīgas tehnoloģijas reālajā pasaulē kādu dienu varētu darīt daudz vairāk, nekā piedāvāt zinātniskās fantastikas brīdinājumus; tas potenciāli varētu pārveidot arī dzīvi. Un tas viss, pateicoties nelielai smadzeņu manipulācijai.
Kalifornijas universitātē Bērklijā pētnieki ir aizņemti, pētot veidus, kā projicēt hologrāfisku attēlu tieši smadzenēs. Kā viņi ir atklājuši, to var izmantot gan nervu darbības nolasīšanai, gan arī tās stimulēšanai.
Ieteiktie videoklipi
Rezultāti varētu nozīmēt, ka kādu dienu varēsim aktivizēt vai nomākt tūkstošiem neironu vienlaikus; reālas smadzeņu darbības modeļu kopēšana, lai liktu smadzenēm domāt, ka tās kaut ko ir sajutušas, redzējušas vai sajutušas. Tātad Zvaigžņu kari ar pieskārienu Matrica vai Sākums, tad!
"Mēs esam izstrādājuši sistēmu, kas izmanto lāzera gaismu, kas var gan "lasīt" smadzeņu darbību, gan "rakstīt" smadzeņu darbību,"
Hillels Adesņiks, molekulārās un šūnu bioloģijas docents, pastāstīja Digital Trends. "Sistēmā tiek izmantoti hologrāfijas principi: metode, lai radītu trīsdimensiju gaismas modeļus, kas daudziem varētu būt pazīstami hologrāfiskajos displejos. Šīs tehnoloģijas mērķis ir izmērīt smadzeņu darbību gan veselības, gan slimību gadījumā, lai mēs varētu labot novirzes darbības modeļus reāllaikā un ārstēt plašu neiroloģisko slimību klāstu traucējumi.""Šīs tehnoloģijas mērķis ir izmērīt smadzeņu darbību gan veselības, gan slimību gadījumā."
Hologrāfiskās projekcijas tehnoloģija darbojas, izmantojot LCD ekrānu, kas darbojas kā hologrāfisks negatīvs, lai lāzera gaismu veidotu pēc pasūtījuma veidotiem rakstiem. Pēc tam šie 40 W lāzera stari tiek impulsēti neticami ātri 300 femtosekundes garos pārrāvumos ik mikrosekundi. Mērķis ir pulsēt tos pietiekami ātri, lai modelētu normālos šaušanas ātrumus, kas redzami smadzeņu garozā.
Līdz šim tehnika ir veiksmīgi demonstrēta pelēm. Tas tika panākts, izstrādājot neironus peles smadzenēs, lai tie ekspresētu olbaltumvielas, kas rada īsu aktivitātes pieaugumu, kad tos skar gaisma. Pašlaik tas ir veikts tikai ar nelielu smadzeņu gabalu, kura izmērs ir pusmilimetra kvadrāts, taču pētnieki domā, ka viņi varētu to palielināt. Un, kad viņi to dara, rezultāti var būt ārkārtēji.
Smadzeņu šūnu aktivizēšana ar hologrāfiju
"Nākotnē, kad būs pierādīts, ka gēnu terapija ir droša cilvēkiem, šī sistēma varētu izsekot smadzeņu darbībai pacientiem ar neiroloģiskiem traucējumiem, tostarp epilepsiju un šizofrēniju, ātri noteikt, kad smadzeņu darbība ir nepareiza, un pēc tam stimulēt darbības modeļus smadzenēs, lai koriģētu šo darbību un bloķētu šo slimību simptomus," Adesnik turpinājās.
"Pacienti, kuri ir zaudējuši tīklenes vai citu maņu orgānu darbību, varētu izmantot šo sistēmu, lai atgūtu redzi."
"Vispārīgāk, šo tehnoloģiju varētu izmantot arī nervu protezēšanai. Pacienti, kuri ir zaudējuši tīklenes vai citu maņu orgānu darbību, var izmantot šo sistēmu, lai atgūtu redzi. Principā varētu būt iespējams paņemt attēlveidošanas datus no galvā piestiprinātas kameras un uzrakstīt šo darbību pēc atbilstoša transformācija — kā neironu darbība tieši smadzenēs, lai aklajam nodrošinātu mākslīgu vīzija.”
Tādā pašā veidā Adesnik teica, ka pētniekiem varētu būt iespējams izmantot šo izstrādi, lai nodrošinātu jaunus viedo protēžu kontroles veidus, piemēram, robotu rokas.
Lai gan šis pētījums joprojām ir salīdzinoši agrīnā stadijā, tas potenciāli varētu atrisināt divas no lielākajām problēmām, kas pastāv smadzeņu un mašīnu saskarņu jomā. Tās ir zemā telpiskā izšķirtspēja esošajām sistēmām, kas apstiprinātas lietošanai cilvēkiem, un fakts, ka šādas sistēmas parasti neraksta atpakaļ sensoro atgriezenisko saiti. Tas ir ļoti svarīgi, ja pētnieki vēlas izveidot rīkus, kas ļaus mums precīzi izmantot mūsu rokas, lai paceltu priekšmetus.
Nākamais projekts? A nervu protēze pelēm, acīmredzot.
"Mēs plānojam izmantot šo sistēmu, lai noskaidrotu, vai mēs varam izārstēt kognitīvo slimību modeļus, piemēram, šizofrēniju," turpināja Adesnik. "Bet kā pamata neirozinātnieki mēs arī galvenokārt esam ieinteresēti izmantot šo sistēmu, lai "uzlauztu" maņu uztveres neironu kodus."
: Mēs vēlamies saprast, kā mūsu smadzenes veido mūsu ārējās pasaules uztveri visā valodā neironu, kas būtībā ir digitāls nulles un vieninieku kods simtiem miljonu smadzeņu šūnu. Mēs uzskatām, ka šī jaunā tehnoloģija var atrisināt šo pamatjautājumu neirozinātnē, jo mēs varam mēģināt radīt mākslīgu uztveri, ierakstot smadzenēs konkrētus darbības modeļus un redzēt, ko "strādā."
Papīrs, kurā aprakstīts darbs, bija nesen publicēts žurnālā Nature Neuroscience.
Redaktoru ieteikumi
- Smadzenes stimulējošais implants pēc vajadzības var mazināt Parkinsona simptomus
Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.
