Na medicinskem področju večina vmesnik možgani-stroj raziskave se osredotočajo na poskus nadomestitve izgubljenih senzoričnih informacij, kot je ponovna vzpostavitev občutka za dotik pri ljudeh s poškodbo hrbtenjače. Vendar je nedavna študija ubrala drugačen pristop z uporabo vmesnika možgani-stroj za izboljšanje obstoječih senzoričnih sistemov in ustvarjanje "šestega čuta" pri podganah.
»To predstavlja pomemben korak v smeri 'kiberfizičnih' sistemov, ki združujejo računalnike z živimi možganov,« je za Digital povedal višji avtor dr. Tim Lucas, docent za nevrokirurgijo na Univerzi v Pensilvaniji. Trendi. Dejal je, da bi lahko tehnologijo razvili v prihodnosti, da bi ljudem, ki trpijo za paralizo, povrnili čutne izkušnje.
Priporočeni videoposnetki
Vmesnike možgani-računalnik je mogoče uporabiti za nadzor vsega dronov do bioničnih rok, in postali so vroča tema v nastajajoči tehnologiji. Elon Musk dela na Projekt Neuralink za uporabo kibernetskih vsadkov, ki ljudem omogočajo vmesnik s pripomočki ali programsko opremo, in
Povezano
- Slušalke za branje možganov so tukaj, da vam zagotovijo telekinetični nadzor
- Raziskovalci razvijajo prilagodljiv vmesnik možgani-stroj za nadzor invalidskih vozičkov
- 6 vprašanj, ki jih imamo o tehnologiji možganskega vmesnika Neuralink Elona Muska
Nova študija Penn Medicine počne prav to z vsaditvijo drobnih elektrod v možgane podgan in jim daje informacije v obliki senzoričnih povratnih informacij. Raziskovalci so začeli s kirurško implantacijo elektrod v možgane podgan. Nato so živali postavili v vodni labirint, ki je bil znotraj pobarvan s črno, pod vodo pa je bila skrita ploščad, ki so jo morale doseči, da so pobegnile.
Podgane niso mogle videti ploščadi, zato niso prejele nobenih vizualnih informacij o tem, kako krmariti po labirintu. Vendar so imeli informacije iz vmesnika. Elektrode so spodbudile njihove možgane, da so podganam sporočili, kje se nahaja platforma glede na njihovo trenutni položaj, podgane pa so te informacije lahko uporabile za dosego platforme celo v tema.
Raziskovalci so uporabili tehniko, imenovano intrakortikalna mikrostimulacija, ki je veliko natančnejša od drugih vrst možganske stimulacije (kot je npr. transkutana enosmerna stimulacija). Te druge metode aktivirajo na tisoče ali milijone nevronov in drugih nevronskih elementov, medtem ko intrakortikalna mikrostimulacija aktivira le okoli deset elementov. To pomeni, da je stimulacija, uporabljena v možganih, lahko natančno usmerjena, kar daje raziskovalcem možnost, da ustvarijo eno samo, diskretno zaznavo, namesto da aktivirajo celotno možgansko področje.
S to natančnejšo stimulacijo bi lahko raziskovalci ciljali na zelo specifična področja možganov za posredovanje informacij. Vendar pa obstaja izziv. Ni dovolj, da preprosto stimulirate možgansko področje in domnevate, da bo žival sposobna razumeti to informacijo. Eden od dosežkov ekipe je bil pokazati, da lahko "Rat-Robot" asimilira informacije, obdeluje zunanje ustvarjene signale prav tako uspešno, kot če bi uporabljal svoje naravne občutki.
Prej so bili poskusi ustvariti "šesti čut" za navodila z uporabo zunanjih orodij, kot je a vibracijski pas, ki lahko pomaga slabovidnim osebam krmarijo po svojem okolju. Vendar pa obstajajo omejitve glede tega, kdo lahko uporablja ta zunanja orodja - ne morejo jih uporabljati na primer ljudje s paralizo, ki ne morejo izkusiti senzorične povratne informacije.
"Ena od morebitnih aplikacij te naprave možgansko-računalniški je povrnitev občutkov posameznikom, ki so utrpeli poškodbo hrbtenjače," je dejal Lucas. »Pacient, kot je Christopher Reeve, ne more niti dvigniti prsta, niti čutiti igle, zabodene v prst. Christopher Reeve ne bi imel veliko koristi od vibracijskega pasu.«
Preden bi raziskovalci lahko razmislili o vsaditvi naprave za stimulacijo možganov v človeka, bi morali izvesti veliko več poskusov na živalih, da bi zagotovili varnost tehnologije. Sčasoma pa verjamejo, da lahko uporabijo možgansko-računalniške naprave za integracijo računalnikov v človeške možgane.
To odpira vrata za aplikacije, ki povezujejo naprave v možganih z napravami drugje v telesu. "Naša dolgoročna vizija je povezati ta sistem s senzorji za vsaditev v paraliziranih udih, da bi zagotovili popolno senzorično izkušnjo za paralizirane bolnike," je dejal Lucas.
In ta raziskava ni zanimiva le v smislu pomoči invalidom. Potencialno bi lahko odprlo povsem novo področje možgansko-računalniških naprav, kot so bioroboti, ki lahko izvajajo operacije iskanja in reševanja.
Ugotovitve so objavljene v reviji PNAS.
Priporočila urednikov
- Človek uporablja protetične robotske roke, ki jih upravljajo možgani, da poje Twinkie
- Branje misli A.I. analizira vaše možganske valove, da ugane, kateri videoposnetek gledate
- Facebookov "vmesnik možgani-računalnik" vam lahko omogoči tipkanje z mislijo
- Prelomni A.I. lahko sintetizira govor na podlagi aktivnosti možganov osebe
- Kitajske podgane kiborgi z umom so dokaz, da živimo v kiberpunkovski distopiji
Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.
