Fontas "Facebook": smegenu ir kompiuterio sasajos

"Facebook" technologiju kurimo komanda siuo metu dirba taip, kad vartotojai galetu isivaizduoti, be invazijos implanto poreikio. Vienos dienos atnaujinimas savo mintimis gali tapti realybe.
Smegenu ir kompiuterio sasajos ieina i drasa nauja era.

Socialines ziniasklaidos kompanijos 60-osios komandos tikisi pasiekti si stebuklinga feat naudojant optini vaizda, kuris nuskaito smegenis simtus kartu per sekunde, aptinka musu tylus vidinius dialogus ir isverstas i teksta ekrane.

Jie tikisi, kad galiausiai technologija leis vartotojams ivesti 100 zodziu per minute - penkis kartus greiciau nei ivesdami telefona.

Jei atsiranda naujoviu, "Facebook" bus zavus. Taciau bus gilesniu ir gilesniu pasekmiu zmonems, kurie nera visiskai isnaudoje savo galuniu.

Smegenu ir kompiuterio sasajos (BCI), kurios leidzia vartotojams ivesti savo protus, jau yra prieinamos, taciau jos yra arba letos, arba reikalaujama, kad jutiklis butu implantuotas smegenyse. Si procedura yra brangiai kainuojanti, rizikinga, ir greiciausiai ji nebus priimta gyventoju.

Jei vadinamaji smegenu rinkimo buda butu galima tobulinti be intrusuojanciu implantu, tai butu tikras zaidimu keitiklis su daugybe programu.

BCI, tada ir dabar

Pirmieji zingsniai kuriant BCI atsirado su Hans Bergerio atradimu, kad smegenys buvo elektra aktyvios. Kiekviena karta, kai atskira nervine lastele siuncia pranesima, prie jos pridedamas nedidelis elektrinis signalas, kuris nurenka is neurono i neurona.

Sis elektrinis signalas gali buti paimtas uz kaukoles isores, naudojant elektroencefalograma (EEG). Bergenas buvo pirmasis zmogus, kuris irase zmogaus smegenu veikla, naudodamas EEG, pasiekes si poelgi beveik pries simtmeti 1924 m.

Terminas "smegenu ir kompiuterio sasaja" buvo sukurtas 1970-aisiais, Kalifornijos universiteto Los Andzelo mokslininku rastuose. Tyrima vadovavo Jacquesas Vidalas, kuris dabar laikomas BCI seneliu.

"Ar sie stebimi elektriniai smegenu signalai gali buti naudojami kaip informacijos laikmenos zmogaus ir kompiuterio rysiu arba siekiant valdyti tokius isorinius aparatus kaip protezai ar erdvelaiviai?"

Zakas Vidalas, "Tiesioginis smegenu ir kompiuterio bendravimas", 1973

Zinoma, tyrimai su gyvunais buvo pirmasis skambucio uostas, tiriant BCI. Tyrimai, atlikti 1960 m. Pabaigoje ir 1970-uju pradzioje, parode, kad bezdzioniai gali ismokti valdyti vieno neuronu ar neuronu grupiu, veikianciu pirmineje variklio guze, saudymo sparta, jei jiems butu suteiktas atlygis. Panasiai, naudojant operantini kondicionavima, sunys gali buti mokomi kontroliuoti hipokampo ritmus.

Sie ankstyvieji tyrimai parode, kad smegenu elektrine galia galima ismatuoti ir manipuliuoti. Per pastaruosius du desimtmecius buvo didelis susidomejimas BCI. Vis dar reikia daug nuveikti, taciau pastebimos sekmes.

Siuolaikiniu BCI eksperimentiniu paseliu kremas yra neseniai sukurta sistema is Stanfordo universiteto. Du aspirino dydzio implantai, iterpti i zmogaus smegenis, nurodo motorines zarnos veikla - regiona, kuris kontroliuoja raumenis. Algoritmai tada interpretuoja sia veikla ir konvertuoja ja i zymeklio judesius ekrane.

Neseniai atliktame tyrime vienas dalyvis sugebejo ivesti 39 simbolius (mazdaug astuoni zodziai) per minute. "Sis tyrimas rodo didziausia greiti ir tiksluma, tris kartus virs to, kas buvo parodyta anksciau," teigia vienas is vyresniuju autoriu Krisna Shenoy.

Invaziniai, pusiau invaziniai ir neinvaziniai

Apskritai, siuolaikiniai BCI yra suskirstyti i tris grupes. Sitie yra:

• Invaziniai BCI: Implantai yra tiesiai i smegenis. Programine iranga yra ismokyta interpretuoti subjekto smegenu veikla. Pavyzdziui, kompiuterio zymekli gali kontroliuoti dalyvio mintis "kaire", "teise", "aukstyn" ir "zemyn". Su pakankamai praktika, vartotojas gali ekrane pavaizduoti figuras, valdyti televizoriu ir atidaryti kompiuterines programas.

• Pusiau invaziniai BCI: Sio tipo prietaisas implantuojamas kaukoles viduje, bet neatsidaro pacioje pilkoje medziagoje. Nors maziau invazinis nei invazinis BCI, implantatai, paliekami po kaukole ilga laika, dazniausiai sudaro randu audini pilkuose materijose, kuris galiausiai blokuoja signalus ir pavercia juos netinkamais.

• Neinvaziniai BCI: Jie veikia to paties principo, bet neapima chirurginio implantavimo, todel turi daugiausia tyrimu.

Is neinvaziniu BCI dazniausiai budingi EEG pagristi BCI. Tai skaito elektrine smegenu veikla is isores. Taciau, kadangi kaukole is esmes issklaido elektrinius signalus, tai yra tikras issukis. Pridedant prie sio klausimo, pries kiekviena naudojima jie daznai imasi tinkamos kalibravimo sumos. Vis delto pastaraisiais metais buvo padaryta didele pazanga.

Pavyzdziui, kai kurie tyrinetojai neseniai istyre neinvazines BCI, kaip buda padeti asmenims, turintiems amiotrofine sonine skleroze ir smegenu kamienini insulta. Sie pacientai gali tapti "uzsikimsusiais", o tai reiskia, kad jie praranda visus savanoriskus raumenis ir todel negali bendrauti, nepaisant to, kad jie yra pazintiniai "normalus".

Ju tyrimai paskatino juos daryti isvada, kad "BCI vartojimas gali buti naudingas tiems, kuriems yra uzblokuotas sindromas".

Kaip veikia neinvaziniai BCI?

BCI technologija yra pagrista smegenu spinduliuotes elektrines veiklos aptikimu ir jos pavertimu isoriniu veiksniu. Taciau per neuroninio triuksmo kakofonija, i kokius signalus reiketu atkreipti demesi?

Yra keletas signalu tipu, kuriuos naudoja neinvaziniai BCI, kuriu populiariausias yra potencialas, susijes su ivykiu P300.

Su ivykiu susijes potencialas yra ismatuojamas smegenu atsakas i tam tikra stimula - butent, P300 yra sukurtas sprendimu priemimo metu, ir dazniausiai kyla eksperimentas naudojant vadinamaja oddball paradigma.

Netiketumo paradigmoje dalyviams pateikiami simboliu asortimentai, kurie vienas po kito atsiskleidzia priesais akis.

Jie raginami atkreipti demesi i konkretu simboli, kuris atsitinka tik retai. Kai dalyvis pastebi tikslini simboli, jis paleidzia P300 banga.

Per daugeli bandymu galima atskirti P300 nuo kitu elektros signalu; tai lengviausia stebeti is parietines skilties, dalis smegenu, kuri is dalies yra susijusi su jutimines informacijos integravimu.

Kai algoritmas mokomas atpazinti asmens "P300", nuo to laiko jis gali suprasti, ko jie iesko. Pavyzdziui, jei vartotojas iveda zodi ir jis nori pradeti raide "a", kai ekrane pasirodo si raide, "P300" sugeneruos smegenys, programine iranga ja atpazins ir raide "a "yra ivesti i ekrana.

P300 yra palyginti greitas, palyginti su kitais panasiais metodais, reikia mazai treniruociu (valandu, o ne dienu) ir yra veiksmingos daugeliui vartotoju.

Taciau vis dar truksta. Kadangi sistemai reikia paimti vartotojo atsakyma i atskirus simbolius, jis turi perskaityti sarasa, kol jis gali rasti tinkama. Tai reiskia, kad yra ribos, kaip greitai galima ivesti.

Yra budu, kaip sumazinti si laukima, taciau laikas, kurio reikia, yra ilgesnis nei pageidauja mokslininkai (ir vartotojai).

Kaip Facebook pasiekia 100 zodziu per minute?

Noredami sukurti sistema, kuri gali irasyti desimtis zodziu per minute, reikes naujo proceso zingsnio - is tiesu, bus reikalingas visiskai naujas poziuris, ir tai yra "Facebook" veikla.

Medicinos naujienos siandien kalbejo su dr. Michael M. Merzenichu, "Posit Science" vyriausiasis mokslinis bendradarbis ir kochlearines implanto vienas isradejas. Mes paklauseme, kaip "Facebook" tyrejai apeins sia spartos problema, i kuria jis atsake: "" "Facebook" aptare vaizdo imtuvu beveik infraraudonuju spinduliu (NIR) technologijas. " Naudodamiesi sia technologija, kiekvienas zodis bus isrinktas vienu zingsniu, o ne isreikstas laiskas laisku.

Zinoma, tai kyla su savo sunkumais. Dr. Merzenich pridure:

"Nors labai lengva ivesti" liuto "pries" tigra "ir buti aisku, bus lengviau susitaikyti su neinvazinemis smegenu vizualizavimo technologijomis, kurios gali aptikti minusu smegenu veiklos skirtumus, kurie gali atitikti mazus skirtumus tokioje kategorijoje "

"Mastymas apie zodi" liutas "ir zodis" tigras "aktyvina labai panasius ir sutampancius smegenu veiklos tinklus daugumai zmoniu".

Dar akivaizdu daug darbo, bet Dr Merzenich yra isitikines, kad jis bus pasiektas galiausiai. Jis pridejo:

"Geriausia viltis yra naudoti siuolaikines AI (intelekto) technologijas - giliu mokymosi metodus -, kurie palaipsniui ismokys identifikuoti individualaus zmogaus smegenu veiklos modelius, kurie reikstu konkrecius dalykus".

"Tokiu budu manau, kad zmones gali individualiai mokyti savo smegenu skaitymo sistemas, o sios sistemos bus individualiai pritaikytos prie ju, o ne is karto perduodamos kitam asmeniui. Is tikruju zmones, naudojantys sias sistemas, greiciausiai mokys savo smegenis kad optimaliai pagamintu lengvai nuskaitomus signalus i sias sistemas. Tokiu budu sios sistemos yra kita smegenu plastika - smegenu sugebejimas pasikeisti per mokyma ".

Visa tai gali buti labai toli, taciau "Facebook" yra isipareigojusi; jie jungia savo moksliniu tyrimu galia su daugybe universitetu visoje Jungtinese Amerikos Valstijose. Busimoji ateitis atrodo ryskiai BCI, ir, jei jie pasiekia 100 zodziu per minute, tai bus puikus suolis milijonams zmoniu, kurie negali lengvai bendrauti.

Prasiverzimas: mokslininkai naudoja ausu implantus, skirtus isgydyti nervus

Pirma karta mokslininkai panaudojo kochlearini implanta, skirta genu terapijai pristatyti, leidziancia isgydyti nervus. Pasak tyreju, kaip ir gerinant ausu implantu klausa, sis metodas gali apsisaugoti nuo daugelio neurologiniu ir psichiniu sutrikimu.

(Health)

Vaiku miegas "neigiamai paveike" ziniasklaidos priemoniu

Didziojoje paaugliu apklausoje, jei uzmigti uztruko ilgiau nei valanda, buvo tikimybe, kad jie isleidzia daugiau nei 4 valandas per para uz mokyklos ribu elektroniniuose irenginiuose, nuo kompiuteriu ir televizoriu iki smartphonach ir MP3 grotuvai. Tyrime Norvegijoje buvo atsizvelgta i ekrano laika per diena ir valanda pries miega.

(Health)