Мозговой имплант позволяет чувствовать искусственную руку каждым пальцем |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2024-03-26 14:25 Увеличивая число электродов, имплантированных в мозг, можно добиться более детальной чувствительности для протеза. Парализованным людям мало вернуть подвижность, нужно ещё вернуть их ногам и рукам чувствительность. Подвижность и чувствительность неразрывно связаны – вряд ли мы смогли бы контролировать наши движения, если бы не ощущали, как мы касаемся предметов, если бы не ощущали боль, тепло, холод и т. д. Ту же самую проблему приходится решать и при конструировании протезов: электромеханическая конечность не просто должна сгибаться, она должна чувствовать. Впрочем, в случае протезов тут удалось достичь значительных успехов. Так, в Science Translational Medicine вышло сразу две статьи, авторы которых описывали механические руки, которые удалось сделать весьма чувствительными: с помощью такой руки можно было осторожно взять стакан, не разбив его, отличить на ощупь круглое от квадратного, а гладкую поверхность от шершавой. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.3006820 , https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.3008669 Но если у человека нет только руки (или ноги), а всё остальное цело, то механическое устройство можно просто подключить к периферическим нервам, которые раньше работали с настоящей конечностью, а теперь остались без дела. Тогда импульсы от сенсорных датчиков протеза пойдут по нервам в спинной мозг, а потом и в головной мозг. Если же речь идёт о парализованном пациенте, то тут возникает дополнительное препятствие: паралич случается из-за повреждения спинного мозга, и для того, чтобы дать подвижность и чувствительность руке или ноге (или протезу, который их заменит), нужно думать о том, как соединить их с мозгом в обход места травмы. Очевидно, можно посылать сигналы от датчиков прямо в соматосенсорную кору, которая занимается обработкой «касательных» ощущений. Эксперименты показали, что когда больным, которым по каким-то посторонним медицинским причинам делали операцию на головном мозге, электрическими разрядами стимулировали соматосенсорную зону, они что-то чувствовали – например, как будто они трогают вибрирующую поверхность. Однако ощущения их были не очень естественными: всё-таки когда мы собственной рукой проводим по наждачной бумаге, то воспринимаем трение каждым из пяти пальцев и ещё ладонью, и вот как раз такой сенсорной дифференциации при искусственной стимуляции мозга не было – ощущения были довольно приблизительными. И вот Роберту Гонту (Robert A. Gaunt) и его коллегам из Питтсбургского университета удалось сделать так, чтобы мозг парализованного чувствовал именно каждым пальцем. Тридцатилетнему мужчине, который 12 лет назад попал в аварию и у которого ноги и руки утратили подвижность и чувствительность, вживляли в соматосенсорную кору два микрочипа, каждый около 4 мм в поперечнике; кроме того, дополнительные электроды были ещё и в двигательной зоне, контролирующей движения рук. Все мозговые имплантаты были связаны не с настоящей рукой, а с механической, которая «общалась» с мозгом через компьютер. Когда кто-то касался датчиков на руке, человек это чувствовал – и, что самое важное, он чувствовал именно прикосновение к конкретному пальцу. (Подчеркнём, что речь идёт именно о чувстве давления, касания чего-то твёрдого; ощущений тепла, холода, боли и т. д. в данном случае мозг не получал.) В статье в Science Translational Medicine https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aaf8083 говорится, что чувствительность сохранялась на протяжении полугода – таков был срок полностью задокументированного эксперимента, описанного в публикации. Однако на данный момент электроды находятся в мозге у «подопытного» уже 17 месяцев, и, по словам авторов работы, у него всё остаются по-прежнему: электроды сохраняют связь с мозгом, а мозг продолжает принимать сигналы, причём такая электростимуляция не причиняет ему, по-видимому, никаких неудобств. Конечно, электромеханическая рука – это не то что своя, но ведь можно парализованную руку заключить в экзоскелет, который будет за неё и чувствовать, и двигаться. Детальных «пальцевых» ощущений удалось добиться благодаря более точным и более мощным имплантатам; возможно, здесь стоит и дальше идти именно в том же направлении, то есть увеличивать число электродов и совершенствовать алгоритмы обработки сигнала. Однако если до зоны мозга, которая принимает сигналы от рецепторов давления, добраться сравнительно просто, она, можно сказать, лежит на поверхности, то вот к участкам коры, благодаря которым мы ощущаем движение как таковое, проникнуть уже намного сложнее, и надо очень сильно исхитриться, чтобы поставить на них чип. А ведь есть ещё и температурное чувство, и чувство боли; а ведь, кроме рук, есть ещё и ноги, и их нейронные зоны спрятаны глубже, чем зоны рук. Некоторые скептики вообще сомневаются, что нам удастся полностью уподобить протезы живым конечностям: в наших руках и ногах работает огромное множество рецепторов, обменивающихся с мозгом множеством сложных сигналов, и вряд ли в мозг можно установить столько электродов, чтобы заставить электромеханическую конечность работать так же, как работает настоящая рука или нога. Впрочем, поживём – увидим; в конце концов, ещё не так давно казалось невероятным, что мозг в принципе можно заставить хоть как-то чувствовать протез. https://vk.cc/cvHeAm Фото: кадр из ВИДЕО репортажа про данное исследование Роберта Гонта - https://vk.cc/cvHeBC Источник: vk.com Комментарии: |
|