Помните культовую сцену из самого начала? Звездные войны фильм, в котором R2-D2 проецирует голограмму принцессы Леи, умоляя Оби-Вана Кеноби помочь ей? Подобная технология в реальном мире однажды может сделать гораздо больше, чем просто научно-фантастические предупреждения; потенциально это также может изменить жизнь. И все благодаря небольшой манипуляции с мозгом.
В Калифорнийском университете в Беркли исследователи заняты поиском способов проецирования голографического изображения непосредственно в мозг. Как они обнаружили, это можно использовать как для чтения активности нейронов, так и для ее стимуляции.
Рекомендуемые видео
Результаты могут означать, что однажды мы сможем активировать или подавлять тысячи нейронов одновременно; копирование моделей реальной мозговой активности, чтобы заставить мозг думать, что он что-то чувствует, видит или ощущает. Так Звездные войны с оттенком Матрица или Зарождение, затем!
«Мы разработали систему, использующую лазерный свет, которая может как «считывать» мозговую активность, так и «записывать» мозговую активность»,
Гилель Адесник, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии, рассказал Digital Trends. «В системе используются принципы голографии: метод создания трехмерных световых узоров, с которым многие могут быть знакомы по голографическим дисплеям. Цель этой технологии — измерить активность мозга как в здоровом состоянии, так и при заболевании, чтобы мы могли корректировать аномальные модели активности в режиме реального времени и лечить широкий спектр неврологических заболеваний. расстройства».«Цель этой технологии — измерить активность мозга как в здоровом состоянии, так и при болезни».
Технология голографической проекции работает с использованием ЖК-экрана, который действует как голографический негатив и формирует лазерный свет в индивидуально разработанные узоры. Эти лазерные лучи мощностью 40 Вт затем невероятно быстро излучают импульсы длительностью 300 фемтосекунд каждую микросекунду. Цель состоит в том, чтобы пульсировать достаточно быстро, чтобы имитировать нормальную скорость стрельбы, наблюдаемую в коре головного мозга.
На данный момент метод успешно продемонстрирован на мышах. Это было достигнуто путем изменения нейронов в мозге мыши таким образом, чтобы они экспрессировали белки, которые создают кратковременный всплеск активности при воздействии на них света. В настоящее время это было проведено только на крошечном участке мозга размером в полмиллиметра, но исследователи полагают, что можно увеличить масштаб. И когда они это сделают, результаты могут быть экстраординарными.
Активация клеток мозга с помощью голографии
«В будущем, когда будет доказано, что генная терапия безопасна для людей, эта система сможет отслеживать активность мозга пациентов с неврологическими расстройствами, включая эпилепсию и шизофрению. быстро определить, когда деятельность мозга идет не так, как надо, а затем стимулировать модели активности мозга, чтобы исправить эту активность и заблокировать симптомы этих заболеваний», — Адесник продолжение.
«Пациенты, потерявшие функцию сетчатки или других органов чувств, могут использовать эту систему для восстановления зрения».
«В более общем плане эту технологию можно также использовать для нейронного протезирования. Пациенты, потерявшие функцию сетчатки или других органов чувств, могут использовать эту систему для восстановления зрения. В принципе, можно было бы взять данные изображения с наголовной камеры и записать это действие — после того, как соответствующая трансформация — как нейронная активность непосредственно в мозге, чтобы обеспечить слепому искусственное зрение."
В том же духе Адесник сказал, что исследователи смогут использовать эту разработку для создания новых способов управления умными протезами. например, роботизированное оружие.
Хотя это исследование все еще находится на относительно ранней стадии, оно потенциально может решить две самые большие проблемы, существующие в области интерфейсов «мозг-машина». Это низкое пространственное разрешение существующих систем, одобренных для использования человеком, и тот факт, что такие системы обычно не возвращают сенсорную обратную связь. Это крайне важно, если исследователи хотят создать инструменты, которые позволят нам использовать руки для поднятия предметов.
Что дальше в проекте? А нервный протез для мышей, видимо.
«Мы планируем использовать эту систему, чтобы посмотреть, сможем ли мы вылечить модели когнитивных заболеваний, таких как шизофрения», — продолжил Адесник. «Но, как фундаментальные нейробиологи, мы также в первую очередь заинтересованы в использовании этой системы для «взлома» нейронных кодов сенсорного восприятия».
:Мы хотим понять, как наш мозг формирует восприятие внешнего мира посредством языка. нейронов, который по сути представляет собой цифровой код нулей и единиц в сотнях миллионов клеток мозга. Мы считаем, что эта новая технология может решить этот фундаментальный вопрос нейробиологии, поскольку мы можем попытаться генерировать искусственное восприятие, записывая в мозг определенные паттерны активности, и смотреть, что 'работает.'"
Был документ с описанием работы. недавно опубликовано в журнале Nature Neuroscience..
Рекомендации редакции
- Мозгостимулирующий имплантат может при необходимости уменьшить симптомы Паркинсона
Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.
