Dalsí fronta Facebooku: rozhraní mozku-pocítac

Technologický tým spolecnosti Facebook v soucasné dobe pracuje na zpusobu, jakým uzivatelé mohou psát svojí mysl, aniz by museli mít invazivní implantáty. Aktualizace svého stavu pomocí myslenek se muze jednoho dne stát realitou.
Rozhraní mozku a pocítace vstupují do statecné nové doby.

Tým 60-strong spolecnosti sociálních médií doufá, ze tento zázracný výkon dosáhne pomocí optických zobrazovacích zarízení, které prozkoumají mozky stokrát za sekundu, odhalují nase tiché interní dialogy a prekládají je do textu na obrazovce.

Doufá, ze technologie umozní uzivatelum zadat 100 slov za minutu - petkrát rychleji nez psaní na telefonu.

Pokud se tato inovace dostaví, bude pro Facebooku fascinující. Budou vsak hlubsí a hlubsí dusledky pro lidi, kterí nemají plné vyuzití svých koncetin.

Rozhraní Brain-Computer (BCI), které uzivatelum umoznují psát s jejich myslí, jsou jiz k dispozici, ale jsou bud pomalé nebo vyzadují implantaci senzoru v mozku. Tento postup je drahý, riskantní a není pravdepodobne prijat obyvatelstvem.

Pokud by takzvaná mozková psaní mohla být zdokonalena bez nutnosti intruzivních implantátu, byla by to pravá hracka s celou radou aplikací.

BCI, pak a ted

První kroky k vývoji BCI prisly s objevem Hansa Bergera, ze mozek byl elektricky aktivní. Pokazdé, kdyz jednotlivá nervová bunka posle zprávu, je doprovázena malým elektrickým signálem, který se zvetsuje od neuronu k neuronu.

Tento elektrický signál lze zvednout mimo lebku pomocí elektroencefalogramu (EEG). Berger byl prvním clovekem, který zaznamenal lidskou mozkovou aktivitu pomocí EEG, který dosáhl tohoto výkonu jiz pred sto lety, v roce 1924.

Termín "rozhraní mozku a pocítace" byl vytvoren v sedmdesátých letech, v príspevcích napsaných vedci z University of California-Los Angeles. Výzkum vedl Jacques Vidal, který je nyní povazován za dedecka BCI.

"Mohou tyto pozorovatelné elektrické mozkové signály fungovat jako nosice informací v komunikaci mezi clovekem a pocítacem nebo za úcelem ovládání takového externího prístroje, jako jsou protetické prostredky nebo kosmické lodi?"

Jacques Vidal, "K prímé komunikaci mezi mozkem a pocítacem", 1973

Samozrejme, studie na zvíratech byly prvním místem, kde byly vysetrovány BCI. Výzkum v pozdních sedesátých a zacátcích sedmdesátých let ukázal, ze opice se mohou naucit rídit míru strelby jednotlivých neuronu nebo skupin neuronu v primárním motorickém kortexu, pokud jim byla poskytnuta odmena. Podobne, pri pouzití kondicionéru kondicionéru, byli psi vyskoleni k tomu, aby rídili rytmy v hipokampu.

Tyto casné studie ukázaly, ze elektrický výkon mozku lze merit a manipulovat. Behem posledních dvou desetiletí doslo k nárustu zájmu o BCI. Je jeste dlouhá cesta, ale doslo k významným úspechum.

V moderních BCI je krém experimentální plodiny nove navrzeným systémem od Stanfordské univerzity. Dva implantáty velikosti aspirinu, vlozené do mozku jedince, mapují cinnost motorického mozku - oblast, která ovládá svaly. Algoritmy potom tuto cinnost interpretují a prevedou je na pohyby kurzoru na obrazovce.

V nedávné studii jeden úcastník mohl napsat 39 znaku (kolem osmi slov) za minutu. "Tato studie udává nejvyssí rychlost a presnost o tri, co se ukázalo dríve," ríká Krishna Shenoy, jeden ze starsích autoru.

Invazivní, poloinvazivní a neinvazivní

Obecne receno, moderní BCI jsou rozdeleny do trí skupin. Tyto jsou:

• Invazivní BCI: Implantáty jsou umísteny prímo do mozku. Software je vyskolen k interpretaci mozkové aktivity subjektu. Napríklad pocítacový kurzor muze být ovládán myslenkami úcastníka "vlevo", "vpravo", "nahoru" a "dolu". S dostatecnou praxí muze uzivatel kreslit tvary na obrazovce, ovládat televizi a otevrít pocítacové programy.

• Semininvazivní BCI: Tento typ zarízení je implantován uvnitr lebky, ale není sedet v samotné sedé hmote. Ackoli méne invazivní nez invazivní BCI, implantáty, které zustaly pod lebkou po dlouhou dobu, mají tendenci tvorit jizvou tkán v sedé hmote, která nakonec blokuje signály a ciní je nepouzitelnými.

• Neinvazivní BCI: Ty pracují na stejném principu, ale nezahrnují chirurgickou implantaci a proto získaly nejvíce výzkumu.

Z neinvazivních BCI je nejcastejsím typem BCI na bázi EEG. Ti cetli elektrickou aktivitu mozku zvencí tela. Nicméne, protoze lebka rozptýlí elektrické signály v podstate, takze je správná je skutecnou výzvou. K tomuto problému pridávají casto pred kazdým pouzitím dostatecné mnozství kalibrace. To bylo receno, doslo v posledních letech k významným krokum.

Nekterí výzkumníci napríklad nedávno vysetrili neinvazivní BCI jako zpusob, jak pomoci jednotlivcum s amyotrofickou laterální sklerózou a mozkovou mrtvicí. Tito pacienti se mohou "uzamknout", coz znamená, ze ztrácejí uzívání vsech dobrovolných svalu a jako taková nemají zpusob, jak komunikovat, prestoze jsou kognitivne "normální".

Jejich studie je vedla k záveru, ze "uzívání BCI muze být prínosné pro ty, kterí mají zablokovaný syndrom".

Jak fungují neinvazivní BCI?

Technologie BCI je zalozena na zjistování elektrické aktivity vycházející z mozku a následném premene energie na vnejsí cinnost. Nicméne, prostrednictvím kakofonie nervového sumu, které signály by mely být venovány pozornost?

Existuje mnoho typu signálu, které pouzívají neinvazivní BCI, z nichz nejoblíbenejsí je potenciál související s událostmi P300.

Potenciál související s událostí je meritelná reakce mozku na urcitý stimul - konkrétne P300 je produkován behem rozhodování a je obvykle vyvoláván experimentálne pomocí takzvaného oddball paradigmatu.

V paradigmatu "oddball" jsou úcastníci prezentováni s radou symbolu, které se pred zábleskem ocí bleskaly po jednom.

Oni jsou pozádáni, aby se zamerili na konkrétní symbol, který se vyskytuje jen zrídka v rámci výberu. Kdyz úcastník zaznamená cílový symbol, spustí P300 vlnu.

V mnoha studiích je mozné P300 rozlisit od jiných elektrických signálu; je nejsnazsí pozorování vycházející z parietálního laloku, cást mozku, která je cástecne zodpovedná za integraci senzorických informací.

Jakmile je algoritmus vyskolen k rozpoznání individuálního P300, muze od té doby pochopit, co hledají. Napríklad pokud uzivatel napíse slovo a chtel zacít s písmenem "a", kdyz se toto písmeno objeví na obrazovce, generuje P300 mozku, software jej rozpozná a písmeno "a" "je napsán na obrazovce.

Ve srovnání s jinými podobnými metodami jsou P300s relativne rychlé, vyzadují jen malý výcvik (hodiny nez dny) a jsou úcinné pro vetsinu uzivatelu.

Nicméne stále existují nedostatky. Vzhledem k tomu, ze systém potrebuje zvednout odpoved uzivatele na jednotlivé znaky, musí procházet seznamem, nez najde správnou. To znamená, ze existuje limit, jak rychle lze psát.

Existují zpusoby, jak tuto cekací dobu minimalizovat, ale cas potrebný je jeste déle, nez by rádi vedci (a uzivatelé).

Jak bude Facebook dosahovat 100 slov za minutu?

Pro vytvorení systému, který muze psát desítky slov za minutu, bude zapotrebí nový krok v procesu - ve skutecnosti bude nutný zcela nový prístup, a to je to, na cem pracuje Facebook.

Zdravotní novinky dnes promluvil s Dr. Michael M. Merzenichem, vedoucím vedeckým pracovníkem spolecnosti Posit Science a spoluautorem kochleárního implantátu. Zeptali jsme se, jak výzkumníci z Facebooku obejdou tento problém rychlosti, na který odpovedel: "Spolecnost Facebook diskutovala o technologii zobrazování blízké infracervené oblasti (NIR)." S touto technologií bude kazdé slovo vybíráno jednou rukou, spíse nez písemným dopisem.

Samozrejme to prichází s vlastními obtízemi. Dr. Merzenich dodal:

"I kdyz je velmi snadné psát" lev "versus" tygr "a je jasné, bude to docela tezsí mít neinvazivní technologii zobrazování mozku, aby zjistila okamzité rozdíly v mozkové aktivite, které mohou odpovídat malým rozdílum v takové kategorii . "

"Premýslíme nad slovem" lev "a slovo" tygr "aktivuje pro vetsinu lidí extrémne podobné a prekrývající se síte mozkových aktivit."

Je zrejmé, ze je jeste hodne práce, ale Dr. Merzenich je presvedcen, ze to bude nakonec dosazeno. Pridal:

"Nejlepsí nadejí je pouzívat moderní techniky umelé inteligence - techniky hlubokého ucení - které se postupne naucí identifikovat vzorce mozkové aktivity pro jednotlivce jako specifické veci."

"Tímto zpusobem si myslím, ze je pravdepodobné, ze lidé budou individuálne trénovat své systémy pro ctení mozku a tyto systémy budou individuálne prizpusobeny jim a nebudou okamzite prenositelné na jinou osobu. Ve skutecnosti lidé, kterí pouzívají tyto systémy, pravdepodobne vycvicí vlastní mozky aby tyto systémy optimálne vytvárely citelné signály, a tak predstavují dalsí aplikace plasticity mozku - schopnost mozku zmenit se prostrednictvím tréninku. "

To vsechno muze být daleko, ale Facebook je odhodlána; spojují svou výzkumnou moc s radou univerzit po celých Spojených státech. Budoucnost vypadá jasne pro BCI a pokud dosáhnou 100 slov za minutu, bude to velký skok pro miliony lidí, kterí nejsou schopni snáze komunikovat.

"Lék zvysující výkonnost" by mohl snízit predcasné narození mozku

Predcasne narozené deti jsou vystaveny zvýsenému riziku vzniku poskození mozku. Nová studie vsak zjistila, ze podávání hormonu EPO by mohlo pomoci snízit toto riziko. Svetová zdravotnická organizace (WHO) uvádí, ze se predcasne narodí 15 milionu detí (pred 37 týdny tehotenství). Priblizne 1 milion detí zemre kazdorocne v dusledku predcasných porodních komplikací a mnoho dalsích se potýká s dlouhodobými vývojovými postizeními.

(Health)

Terapie masází prostaty: Jaké jsou výhody?

Obsah Co je prostatitida? Co je masáz prostaty? Potenciální prínosy Rizika Prostata je soucástí muzského reprodukcního systému. Je umísten hluboko uvnitr muzského tela, tesne pod mocovým mechýrem a pred konecníkem. Tento orgán ve tvaru vlasského orechu se skládá ze dvou cástí. Obklopuje mocovou trubici, kde se mocová trubice spojuje s mocovým mechýrem.

(Health)