המוח מחובר לחלוק שליטה של ​​איברים וירטואליים לחזות את מזג האוויר

Anonim

המוח מחובר לחלוק שליטה של ​​איברים וירטואליים לחזות את מזג האוויר

רפואי

ניק לבארס

13 ביולי, 2015

שלושה קופי רסקוס מאקק נעשו להפעלת זרוע של קוף וירטואלי, כאשר ישבו בחדרים נפרדים עם ג'ויסטיק כף יד או טכניקת שליטה מוחית באמצעות אלגוריתמים מיוחדים (קרדיט: מיגל אל ניקוליס)

אם המחשבה על שימוש בגלי המוח של אדם כדי לשלוט במכונה היא לא מספיק כדי להפוך את המוח boggle, אז ערבוב אותות מ מוח מרובים עבור אותה מטרה יכול פשוט לעשות את העבודה. שדה מדעי המוח הנרחב הזה מתקרב אי פעם לטכנולוגיה של העולם האמיתי, עם מספר מאמצי מחקר שנעשו לאחרונה בהתקדמות משמעותית, עם טיסה ממוחשבת הנשלטת על ידי המוח רק דוגמה אחת. השלב האחרון קדימה בתחום זה רואה את המוח של חיות נפרדות מחוברים ואת המידע המשולב שלהם ואת החושים המשמשים דברים כמו שליטה על זרוע וירטואלית, זיהוי דפוס ואפילו לחזות את מזג האוויר.

ממשקי מוח-מכונה (BMI) מתפתחים, אך עדיין מבטיחים מערכות המעקב אחר אותות המוח של נושא ומתרגמים אותם לפיקוח על מכשירים מלאכותיים. הטכנולוגיה רואה אלקטרואנצפלוגרף (EEG) מצויד אלקטרודות תקוע על הקרקפת של הנושא להרים ולהפוך גלי מוח לתוך פקודות, פתרון שיש לו פוטנציאל עצום לעזור לאנשים עם מוגבלות פיזית לתקשר עם הסביבה שלהם.

הטכנולוגיה מצאה התאמה מתאימה מאוד לרובוטיקה המודרנית. בשנת 2012 ראינו חוקרים סינים שליטה על quadcopter ללא טייס עם שום דבר אחר מאשר brainpower, עם פרויקטים מאוניברסיטת מינסוטה ו הפוטוגלית של בריינפלייט בעקבות. אבל אם מערכת יחסים זו היא לשאת פרי, האפשרויות להרחיב הרבה מעבר כיף טהור של שליטה רובוטים מעופפים. החוקרים מקווים להתאים את זה כדי לשפר את איכות החיים בכך שהוא מאפשר לסובלים משיתוק לשלוט בכיסאות גלגלים שלהם, למשל.

ובעיני אחדים, הרעיון של תקשורת מוח-למוח יכול להיות מהפכני באותה מידה, על ידי שילוב של מחשבי-על אורגניים, למשל, או מתן אפשרות לאנשים עם תסמונת נעולה לתקשר, אולי אפילו מעבר לגבולות שלנו יכולת לשונית קונבנציונלית.

בחוד החנית של תחום מחקר זה הם מדעני מוח באוניברסיטת דיוק. הם פרצו קרקע חדשה בשנת 2013, כאשר הם הצליחו לקשר את האזורים החושיים במוחם של שני חולדות, וכתוצאה מכך מערכת שבה חולדה אחת היתה מגיבה לחוויות החושיות של האחר. זאת בעקבות מערכת שאיפשרה לקופים לשלוט בזרועות של אוואטרים וירטואליים במוחם.

המדענים מתארים את ההישג האחרון שלהם כמו Brainets, רשתות של המוח המשלבים כוחות לבצע משימות פשוטות. הצוות הציג את הפתרון החדש ביותר שלו בשני מחקרים שונים, הראשון שבהם היו מעורבים קופים racus מקק. מערכים מתאימים למנוע וקורטקס סומטו-סנסורי אפשרו למדענים לעקוב אחר הפעילות החשמלית של יותר מ -700 נוירונים מתוך שלושת בעלי החיים.

הקופים נעשו לאחר מכן להפעיל את הזרוע של קוף וירטואלי, בעת שישב בחדרים נפרדים באמצעות ג 'ויסטיק כף יד או טכניקה שליטה המוח באמצעות אלגוריתמים מיוחדים. לאורך סדרה של ניסויים, החוקרים מצאו שכאשר מאפשרים לכל קוף שליטה על שניים של x, y ו- z צירים הם יכלו לעבוד כצוות להנחות את הזרוע לעבר מטרה. הם מציינים כי כאשר בעלי החיים קיבלו יותר הכשרה ותוגמלו עם מיץ, הם הפכו להיות מתואמים טוב יותר סינכרון.

המחקר השני מצא את מוחם של ארבעה חולדות מבוגרות המחוברות למערכים מיקרו-מערביים שנתקעו בקורטקס הסומטו-סנסורי של המוח, כדי לקבל ולהעביר מידע. בניסוי שבו ניזונים החולדות מידע על טמפרטורה ועל לחץ ברומטרי, הם הצליחו לשלב את הידע שלהם כדי לנבא אפשרות מוגברת או מופחתת של גשם. המדענים מדווחים כי לפעמים, הרשת בוצעה באותו רמה או ברמה גבוהה יותר מאשר במוח חולדה בודד בפני עצמה.

"זוהי ההפגנה הראשונה של ממשק משותף של מחשב מוח, פרדיגמה שתורגמה בהצלחה בעשורים האחרונים ממחקרים בבעלי חיים כל הדרך ליישומים קליניים", אומר מיגל ניקוליס, מנהל משותף של המרכז Neuroengineering בבית הספר של אוניברסיטת דיוק של הרפואה המחבר הראשי של המחקר. "אנו צופים כי BMIs משותפים יבצעו את אותו מסלול, ויכולים בקרוב לתרגול לפרקטיקה קלינית."

Nicolelis עובדת כעת כדי לקדם את Brainets עם פרויקט Walk שוב, ברזיל מבוססי ללא כוונת רווח מאחורי שלד מבוקר המוח אשר בעט את גביע העולם 2014 FIFA. הם מפתחים בריאן אנושי פולשני כדי לסייע בשיקום עבור הסובלים של שיתוק.

התוצאות של שני המחקרים (קוף Brainet, עכברוש Brainet) פורסמו בכתב העת Scientific Reports .

מקור: רפואי אקספרס

שלושה קופי רסקוס מאקק נעשו להפעלת זרוע של קוף וירטואלי, כאשר ישבו בחדרים נפרדים עם ג'ויסטיק כף יד או טכניקת שליטה מוחית באמצעות אלגוריתמים מיוחדים (קרדיט: מיגל אל ניקוליס)