Spomeňte si na ikonickú scénu z prvej Hviezdne vojny film, v ktorom R2-D2 premieta hologram princeznej Leie, prosiac Obi-Wana Kenobiho, aby jej pomohol? Podobná technológia v reálnom svete môže jedného dňa urobiť oveľa viac, než len ponúkať sci-fi varovania; mohlo by to potenciálne zmeniť aj životy. A to všetko vďaka malej manipulácii s mozgom.
Na Kalifornskej univerzite v Berkeley boli vedci zaneprázdnení skúmaním spôsobov, ako premietnuť holografický obraz priamo do mozgu. Ako zistili, dá sa to použiť na čítanie nervovej aktivity a tiež na jej stimuláciu.
Odporúčané videá
Výsledky by mohli znamenať, že jedného dňa budete môcť aktivovať alebo potlačiť tisíce neurónov naraz; kopírovanie vzorcov skutočnej mozgovej aktivity, aby si mozog myslel, že niečo cíti, vidí alebo cíti. Takže Hviezdne vojny s nádychom Matrix alebo Začiatok, potom!
„Vyvinuli sme systém využívajúci laserové svetlo, ktoré dokáže ‚čítať‘ mozgovú aktivitu a ‚písať‘ mozgovú aktivitu,“ Hillel Adesnik, odborný asistent molekulárnej a bunkovej biológie, povedal pre Digital Trends. „Systém využíva princípy holografie: metódu na generovanie trojrozmerných vzorov svetla, ktoré mnohí môžu poznať v holografických displejoch. Cieľom tejto technológie je merať mozgovú aktivitu v zdraví aj chorobe, aby sme mohli opraviť aberantné vzorce aktivity v reálnom čase a liečiť širokú škálu neurologických ochorení poruchy.”
"Cieľom tejto technológie je merať mozgovú aktivitu v zdraví aj chorobe."
Technológia holografickej projekcie funguje pomocou LCD obrazovky, ktorá funguje ako holografický negatív na tvarovanie laserového svetla do vzorov navrhnutých na mieru. Tieto 40W laserové lúče potom pulzujú neuveriteľne rýchlo v 300 femtosekundových dávkach každú mikrosekundu. Cieľom je dostatočne rýchlo ich pulzovať, aby sa simulovali normálne rýchlosti streľby pozorované v mozgovej kôre.
Doteraz bola táto technika úspešne demonštrovaná na myšiach. Dosiahlo sa to inžinierstvom neurónov v mozgu myši tak, aby exprimovali proteíny, ktoré vytvárajú krátky skok aktivity, keď sú zasiahnuté svetlom. V súčasnosti sa to uskutočnilo iba na malom kúsku mozgu, ktorý meria pol milimetra štvorca, ale vedci si myslia, že by to mohli zväčšiť. A keď sa tak stane, výsledky môžu byť mimoriadne.
Aktivácia mozgových buniek pomocou holografie
„V budúcnosti, keď sa génová terapia ukáže ako bezpečná u ľudí, tento systém by mohol sledovať mozgovú aktivitu pacientov s neurologickými poruchami, vrátane epilepsie a schizofrénie. rýchlo identifikovať, kedy mozgová aktivita nefunguje správne, a potom stimulovať vzorce aktivity v mozgu, aby sa táto aktivita napravila a zablokovali sa príznaky týchto chorôb,“ Adesnik pokračoval.
"Pacienti, ktorí stratili funkciu sietnice alebo iných zmyslových orgánov, môžu použiť tento systém na opätovné získanie zraku."
„Vo všeobecnosti by sa táto technológia mohla použiť aj na nervovú protetiku. Pacienti, ktorí stratili funkciu sietnice alebo iných zmyslových orgánov, môžu použiť tento systém na opätovné získanie zraku. V zásade by mohlo byť možné prevziať obrazové údaje z kamery namontovanej na hlave a zapísať túto aktivitu - po vhodná transformácia — ako neurálna aktivita priamo do mozgu poskytnúť niekomu, kto je slepý, umelé víziu.”
V rovnakom duchu Adesnik povedal, že by bolo možné, aby výskumníci využili tento vývoj na umožnenie nových spôsobov ovládania inteligentných protéz, ako sú robotické ruky.
Aj keď je tento výskum stále v relatívne skorom štádiu, mohol by potenciálne vyriešiť dve z najväčších výziev, ktoré existujú v oblasti rozhraní mozog-stroj. Ide o nízke priestorové rozlíšenie existujúcich systémov schválených pre ľudské použitie a skutočnosť, že takéto systémy zvyčajne nezapisujú spätnú väzbu v senzorickej spätnej väzbe. To je rozhodujúce, ak chcú výskumníci vytvoriť nástroje, ktoré nám presne umožnia používať ruky a ruky na zbieranie predmetov.
Ďalší projekt? A nervová protéza zrejme pre myši.
"Plánujeme použiť tento systém, aby sme zistili, či dokážeme vyliečiť modely kognitívnych chorôb, ako je schizofrénia," pokračoval Adesnik. "Ale ako základní neurovedci sa tiež primárne zaujímame o použitie tohto systému na "prelomenie" nervových kódov zmyslového vnímania."
:Chceme pochopiť, ako náš mozog vytvára vnímanie nášho vonkajšieho sveta prostredníctvom jazyka neurónov, čo je v podstate digitálny kód núl a jednotiek v stovkách miliónov mozgových buniek. Veríme, že táto nová technológia môže vyriešiť túto základnú otázku v neurovede, pretože sa o to môžeme pokúsiť vytvárať umelé vnemy zapisovaním špecifických vzorcov aktivity do mozgu a vidieť čo 'Tvorba.'"
Papier popisujúci prácu bol nedávno publikované v časopise Nature Neuroscience.
Odporúčania redaktorov
- Implantát stimulujúci mozog môže podľa potreby zmierniť príznaky Parkinsonovej choroby
Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.
