- Понятия
- Наука
- Социум
- Эксперименты
-
Разное
-
О Портале
Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Мозг подключили к компьютеру через вену
Профессор » 06.11.2020 10:24
При параличе конечностей самым эффективным способом частичного восстановления функций сейчас считается использование нейрокомпьютерных интерфейсов: они позволяют считывать активность нетронутых отделов коры головного мозга и использовать ее для управления, например, курсором на экране компьютера. Их установка, однако, часто требует инвазивного вмешательства: для имплантации электродов в мозг приходится прибегать к трепанации черепа.
Менее инвазивный способ добраться до моторной коры головного мозга придумали исследователи под руководством Томаса Оксли (Thomas Oxley) из Мельбурнского университета: они создали маленький нитевидный каскад электродов на нитиноловом (сплав никеля и титана) каркасе, который можно вводить в кровеносные сосуды и отправлять к коре головного мозга. Тогда устройство опробовали на овце: с помощью него удалось зарегистрировать активность моторных нейронов ее мозга.
Сейчас группа под руководством Оксли решила протестировать электроды в качестве нейрокомпьютерного интерфейса на двух пациентах с боковым амиотрофическим склерозом: из-за болезни их верхние конечности оказались полностью парализованными. Пациентам под общей анестезией ввели электроды в верхний саггитальный синус (венозный коллектор в области моторной коры) через яремную вену, которая находится в области шеи.
Устройство вместе с айтрекером подключили к компьютеру: с помощью движений глаз пациенты могли перемещать курсор по экрану, а с помощью электродов — управлять им. Участников просили представлять, как они нажимают на кнопку мыши одним или двумя пальцами: активность моторной коры, которая появлялась при представлении действий, регистрировалась имплантированными в вену электродами — и сигнал затем использовался для управления компьютером.
Через пару месяцев после имплантации и обучения пациенты начали самостоятельно управляться с интерфейсом: в результате первому пациенту удалось научиться печатать на компьютере со скоростью в 13 символов в минуту (точность — 92 процента), а второй научился выводить 20 символов в минуту с точностью в 93 процента. Каждый участник освоил не только стандартные нажатия на экран, но и нажатия правой кнопкой мыши, а также приближение. Помимо ввода текста участники с помощью интерфейса справились с онлайн-покупками и отправкой писем. Всего обучение заняло 86 дней у первого пациента и 71 день у второго.
Таким образом, исследователи впервые показали эффективность менее инвазивного способа управления нейрокомпьютерным интерфейсом. Разумеется, говорить о широком использовании устройства пока что рано: в частности, авторы отметили, что интерфейс необходимо протестировать на больших выборках, в особенности — чтобы убедиться в том, что устройство полностью безопасно.
Стоит отметить, что у современных нейрокомпьютерных интерфейсов все же много технических ограничений: зачастую алгоритмы, которые используются для трансляции активности в сигнал управления, неточны и неуниверсальны (что, впрочем, не мешает им справляться с простыми действиями — вроде управления курсором). Еще одну проблему в феврале этого года обнаружили китайские разработчики: они выяснили, что обмануть интерфейс ввода текста можно едва заметными колебаниями сигнала.
https://jnis.bmj.com/content/early/2020 ... 020-016862Поделиться:
Теги:
Re: Мозг подключили к компьютеру через вену
Alinaberg » 19.02.2021 15:17
Наука не стоит на месте. Думаю, что такой, неинвазивный, способ введения электродов, поможет многим пациентам, особенно с глубоким поражением коры головного мозга: особенно при тяжелых формах инсульта. В таких случаях особенно важно общение. Если усилием даже глаз возможно управление компьютером, это будет большой прогресс.
Перейти- Понятия
- ↳ Концепция
- ↳ Язык и термины
- ↳ Библиотека
- Наука
- ↳ Физика
- ↳ Вихри
- ↳ Химия
- ↳ Биология
- ↳ Происхождение жизни
- ↳ Медицина
- ↳ Информатика
- ↳ Приборы связи с душами
- ↳ Прочие
- Социум
- ↳ Смысл Жизни
- ↳ Мировоззрения
- ↳ События
- ↳ Коронавирус
- ↳ Психика
- ↳ Религия
- ↳ История
- ↳ Эзотерика
- Эксперименты
- ↳ Ищем исполнителей
- Разное
- О Портале