W medycynie jak najbardziej interfejs mózg-maszyna badania skupiają się na próbach zastąpienia utraconych informacji sensorycznych, na przykład przywróceniu zmysłu dotyku osobom z urazami rdzenia kręgowego. Jednak w niedawnym badaniu przyjęto inne podejście i wykorzystano interfejs mózg-maszyna do wzmocnienia istniejących systemów sensorycznych i wytworzenia u szczurów „szóstego zmysłu”.
„To ważny krok w kierunku systemów „cyberfizycznych”, które łączą komputery z żywymi organizmami. mózgu” – powiedział Digitalowi starszy autor, dr Tim Lucas, adiunkt neurochirurgii na Uniwersytecie Pensylwanii Trendy. Powiedział, że w przyszłości można opracować tę technologię, aby przywrócić doznania zmysłowe osobom cierpiącym na paraliż.
Polecane filmy
Interfejsy mózg-komputer mogą służyć do kontrolowania wszystkiego drony w broń bionicznąi stały się gorącym tematem w nowych technologiach. Elon Musk pracuje nad Projekt Neuralink używania implantów cybernetycznych, aby umożliwić ludziom komunikację z gadżetami lub oprogramowaniem oraz
Facebook pracuje samodzielnie system komputerowy czytający mózg. Projektom tym jednak daleko do stworzenia użytecznych prototypów. Zanim ludzie będą mogli połączyć się neuronowo z komputerami, badacze muszą znaleźć sposób na zintegrowanie informacji przychodzących z komputera z mózgiem.Powiązany
- Słuchawki czytające mózg są tutaj, aby zapewnić ci kontrolę telekinetyczną
- Naukowcy opracowują elastyczny interfejs mózg-maszyna do sterowania wózkami inwalidzkimi
- Mamy 6 pytań na temat technologii interfejsu mózgowego Neuralink Elona Muska
Nowe badanie przeprowadzone przez Penn Medicine właśnie tego dokonuje, wszczepiając maleńkie elektrody do mózgów szczurów i przekazując im informacje w postaci informacji sensorycznej. Naukowcy rozpoczęli od chirurgicznego wszczepienia elektrod do mózgów szczurów. Następnie umieścili zwierzęta w labiryncie wodnym, który w środku był pomalowany na czarno, z platformą ukrytą pod wodą, do której należało dotrzeć, aby uciec.
Szczury nie widziały platformy, więc nie otrzymywały żadnych wizualnych informacji o tym, jak poruszać się po labiryncie. Ale mieli informacje z interfejsu. Elektrody stymulowały ich mózgi, aby poinformować szczury, gdzie znajduje się platforma względem nich aktualnej pozycji, a szczury mogły wykorzystać te informacje, aby dotrzeć na platformę nawet w ciemność.
Naukowcy zastosowali technikę zwaną mikrostymulacją wewnątrzkorową, która jest znacznie bardziej precyzyjna niż inne rodzaje stymulacji mózgu (takie jak przezskórna stymulacja prądem stałym). Te inne metody aktywują tysiące lub miliony neuronów i innych elementów nerwowych, podczas gdy mikrostymulacja wewnątrzkorowa aktywuje tylko około dziesięciu elementów. Oznacza to, że stymulacja mózgu może być precyzyjnie ukierunkowana, co daje badaczom możliwość stworzenia pojedynczej, dyskretnej percepcji zamiast aktywowania całego obszaru mózgu.
Dzięki tej bardziej precyzyjnej stymulacji badacze mogli kierować informacje do bardzo konkretnych obszarów mózgu. Istnieje jednak wyzwanie. Nie wystarczy po prostu stymulować obszar mózgu i zakładać, że zwierzę będzie w stanie zrozumieć tę informację. Jednym z przełomowych odkryć dokonanych przez zespół było wykazanie, że „Szczur-Robot” może przyswajać informacje, przetwarza sygnały wytwarzane zewnętrznie z taką samą skutecznością, jak gdyby wykorzystywał sygnały pochodzące z natury rozsądek.
Już wcześniej podejmowano próby stworzenia „szóstego zmysłu” dla wskazówek przy użyciu zewnętrznych narzędzi, takich jak pas wibracyjny, który może pomóc osobom niedowidzącym poruszać się po swoim otoczeniu. Istnieją jednak ograniczenia dotyczące tego, kto może korzystać z tych zewnętrznych narzędzi – nie mogą z nich korzystać na przykład osoby z paraliżem, które nie mogą doświadczać sprzężenia zwrotnego sensorycznego.
„Jednym z możliwych zastosowań tego urządzenia mózgowo-komputerowego jest przywrócenie czucia osobom, które doznały urazu rdzenia kręgowego” – powiedział Lucas. „Pacjent taki jak Christopher Reeve nie może ani podnieść palca, ani poczuć wkłucia igły w palec. Pas wibracyjny nie przydałby się Christopherowi Reeve’owi”.
Zanim badacze będą mogli rozważyć wszczepienie człowiekowi urządzenia do stymulacji mózgu, będą musieli przeprowadzić znacznie więcej badań na zwierzętach, aby upewnić się, że technologia jest bezpieczna. Ostatecznie jednak wierzą, że będą w stanie wykorzystać urządzenia mózgowo-komputerowe do zintegrowania komputerów z ludzkim mózgiem.
Otwiera to drzwi do zastosowań łączących urządzenia w mózgu z urządzeniami w innych częściach ciała. „Naszą długoterminową wizją jest połączenie tego systemu z wszczepialnymi czujnikami w sparaliżowanych kończynach, aby zapewnić sparaliżowanym pacjentom pełne wrażenia sensoryczne” – powiedział Lucas.
Badania te są interesujące nie tylko w kontekście pomocy osobom niepełnosprawnym. Może potencjalnie otworzyć zupełnie nową dziedzinę urządzeń mózgowo-komputerowych, takich jak bioroboty, które mogą wykonywać operacje poszukiwawczo-ratownicze.
Wyniki publikuje się w czasopiśmie PNAS.
Zalecenia redaktorów
- Mężczyzna używa sterowanych mózgiem protetycznych ramion robota, aby zjeść Twinkie
- Czytająca w myślach sztuczna inteligencja analizuje fale mózgowe, aby odgadnąć, jaki film oglądasz
- „Interfejs mózg-komputer” Facebooka może pozwolić Ci pisać umysłem
- Przełomowa sztuczna inteligencja potrafi syntetyzować mowę na podstawie aktywności mózgu danej osoby
- Kontrolowane umysłem cyborgi w Chinach są dowodem na to, że żyjemy w cyberpunkowej dystopii
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
