Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Ответить
Профессор
Участник
Баланс:1683
 
Сообщения: 112
Регистрация: 26.10.2019

Нейрочип для передачи данных между мозгом и компьютером

Профессор » 04.02.2021 21:12

+
5
-
Про технологии Neuralink Илона Маска мы уже писали, появились свежие новости.

1. В августе прошлого года компания Илона Маска продемонстрировала нейрочип, предназначенный для передачи сигналов между мозгом и компьютером. Имплант внедрили подопытным свиньям, показав, как технология позволяет считывать данные из мозга животного в реальном времени.

По сравнению с версией 2019 года Neuralink оптимизировала технологию, уменьшив количество электродов передачи данных с 3072 до 1024. Устройство изготовлено по 6-нанометровой технологии, задержка существенно ниже по сравнению с ПК, также предполагается выпуск API для сторонних разработчиков приложений. Для чипа пока требуется зарядка раз в сутки, и Neuralink предусмотрела беспроводную магнитную технологию для этого наподобие используемой в часах Apple Watch. Среди заявленных возможностей, к примеру — трансляция музыки прямо в мозг, вызов Tesla «силой мысли», управление играми вроде Starcraft. Кроме того, в чип встроены различные датчики: гироскоп, температурный сенсор, датчик давления и т.д.

2. Вслед за опытами на свиньях технология теперь перешла на обезьян. Об этом Маск сообщил на закрытой онлайн-встрече в Clubhouse в январе 2021 года. Основатель Neuralink обещает в течение месяца опубликовать видео с подробным рассказом об экспериментах.

Изображение

Ранее Маск объявлял, что компания в краткосрочной перспективе стремится создать устройства для лечения серьёзных заболеваний головного мозга, а конечная цель — усовершенствование людей. Например, Маск очень надеется, что станет возможна телепатия (для создания подобной технологии надо научиться не только считывать сигналы мозга, но и передавать их в приемлемой для мозга форме).

Обезьяна со вживлённым в мозг чипом, по словам Маску, здорова и счастлива, а электроника в голове даёт ей возможность играть в компьютерные игры.

Один из подписчиков Маска в Твиттере, Хамун Камаи (Hamoon Kamai), написал ему, что уже 20 лет лет парализован после автомобильной аварии и готов принять участие в клинических испытаниях. Второго февраля Маск ответил ему, что Neuralink сейчас в первую очередь усердно трудится, чтобы обеспечить безопасность имплантов, и если всё пойдёт хорошо, первые испытания на людях состоятся уже в этом году.

https://tjournal.ru/tech/204693-mask-po ... ompyuterom
https://www.cnet.com/news/elon-musk-tal ... interview/
Поделиться:

Профессор
Участник
Баланс:1683
 
Сообщения: 112
Регистрация: 26.10.2019

Re: Нейрочип для передачи данных между мозгом и компьютером

Профессор » 07.02.2021 23:25

+
3
-
Профессор Сколтеха Михаил Лебедев прокомментировал последние заявления Илона Маска по поводу вживления чипа в мозг обезьяны.

– Насколько я понимаю, они сделали на обезьяне то же самое, что они сделали на свинье. В данном случае обезьяне имплантировали много электродов, поставили усилитель и беспроводное устройство для общения с внешними компьютерами. Обезьяна выглядит хорошо. Основное достижение – миниатюризация усилителя и система имплантации электродов, которую они уже показывали на крысах и свиньях. Хороший технологический результат.

– Как происходило вживление?

– Скорее всего, обезьяне имплантировали чип в моторную кору, может быть, в сенсорную в области руки. Они сделали дырку в черепе, туда роботом поместили электроды, от электродов провода идут к усилителю. Куда поместили усилитель, будет ясно позже. Затем все это покрыли каким-то цементирующем раствором, потом снова натянули кожу и зашили. Устройство снабжено батарейкой, которая заряжается индуктивным способом, то есть нужно подвести обезьяну к индуктивной зарядке, зарядить, и насколько-то этого будет хватать. Насколько, пока не ясно – может, на десять минут, может быть, на час.

Если имплантировали в зону руки, то каждый раз, когда обезьяна двигает рукой, нейроны в ее мозге разряжаются. Обезьяна не глупая, и если ее подкреплять за что-то, например, за то, чтобы гонять курсор по экрану или играть в пинг-понг, то она, скорее всего, научится играть.

Такая работа уже была: три обезьяны управляли движением одной виртуальной руки. Вообще, обезьяны не очень кооперативные животные. Если их посадить в комнату, дать каждой по ракетке, то они не будут играть в пинг-понг, поэтому, скорее всего, каждая обезьяна сидит напротив своего экрана, на котором есть точки, изображающие других игроков. Можно предположить, что обезьяна смотрит на экран, видит какие-то объекты и может как бы играть с другими обезьянами в игру.

– Что стоит за этим с научной точки зрения, какая проблема решается?

– Речь идет о нейропротезировании. Оно состоит в том, что если у человека «испортился» мозг, то мы его можем «починить». Допустим, если имеется травма спинного мозга, то мы можем снять сигнал с головного мозга, огибаем травму спинного мозга и направляем сигнал к мышцам руки или к стимулятору, таким образом, парализованная рука движется. Другая амбициозная задача. Допустим, повреждена область мозга А, которая передавала сигнал от области Б к области С. Мы протезируем область А, вставляем это в мозг и функционально замещаем. Пока это не делается, но в будущем такое возможно.

Как снимать сигналы от нейронов мозга? Есть два основных подхода. Первый – не инвазивный, то есть мы не трогаем человека, а ставим ему на голову электроэнцефалограмму и считываем. Все бы хорошо с этим методом, но сигнал считывается не очень хороший. Энцефалограмма не очень информативна, для хорошего сигнала нужно вставлять электроды в мозг – это второй подход. Но на людях не экспериментируют, поэтому вставляют электроды в мозг обезьянам, потому что ее мозг ближе всего к мозгу человека. Маск помог сделать имплантат миниатюрным, и он не тревожит животное. До него делали так: обезьяну сажали в специальное кресло, подсоединяли разъемы и провода, что неудобно для обезьяны. Для обезьян это максимально удобно, в перспективе для человека это тоже будет максимально удобно.

– Какая основная проблема, почему мы еще все не ходим с имплантатами в мозгу?

– Самая существенная проблема – это биосовместимость. Что бы мы ни засунули в мозг, организм будет пытаться это отвергнуть. Мы вставили электроды в мозг, его окружают глиальные клетки, а потом он может совсем быть закрыт соединительной тканью, и это ухудшит передаваемый сигнал. Когда будет решена проблема биосовместимости, тогда все фантастические планы станут реальностью.

– Маск через месяц собирается показать видео с обезьянами, играющими в пинг-понг

– Это совершенно реально, и это не настолько ново. Были подобные опыты: обезьяны выполняли самые разнообразные задачи там: гоняли что-то по экрану компьютера, даже ездила по комнате на тележке, управляя тележкой силой мысли. Обезьяне имплантировали в мозг такую же систему, как у Маска, но только это не был такой миниатюрный прибор, а была шапочка на голове, внутри которой была электроника.

Скорее всего, в видео Маска будет показана сидящая обезьяна. У нее никакие провода не торчат из головы, и она управляет чем-то на экране.

– Когда речь идет о чипах в голове даже у обезьян, то возникает мысль, что человечество все-таки чипируют. Разница только в том, сделает это Маск или Билл Гейтс? Насколько это реальная угроза?

– Обезьян чипировали очень давно, до Маска. В СССР чипированные обезьяны летали в космос и тоже были счастливы. Единственная разница, им имплантировали не так много электродов. Теперь о том, чипирует ли Маск людей. Пока это все на стадии медицинских приложений, и широкого чипирования не планируется. Но если это начнет широко применяться в человеческой области, то определенные проблемы могут возникнуть. Особенно, если эти имплантаты будут стимулировать. Можно стимулировать области удовольствия и мотивации. Можно представить себе людей с чипами, которые будут нажимать на кнопочку и получать удовольствие. Имплантат для самостимуляции можно сделать прямо сейчас, и никакой технической сложности это не представляет. Пока это гораздо сложнее, чем принимать таблетки, но это осуществимо.

– А есть какие-то этические нормы по этому поводу?

– Статьи философы пишут о том, что это и к чему приведет. На уровне государства, по крайней мере в России, я ничего подобного не слышал. Никакие нормы не вводились.

– Маск или его ученые могут получить Нобелевскую премию за эту технологию?

– Маск представил миниатюрный передатчик, а сама схема разрабатывается довольно давно. На мой взгляд, есть две основные фигуры – Мигель Николелис, бразильский ученый, и Эндрю Шварц, американский ученый. Они стояли у истоков метода «мозг – машина», но за последние годы к ним присоединились другие игроки. По идее, пора бы уже давать Нобелевскую премию, но не совсем понятно, кому и считать ли, что достигнут грандиозный результат. Обычно Нобелевскую премию дают, когда результат уже виден. Здесь было обещание, что мы поставим человеку имплантат, и он будет двигать протезом. На уровне лабораторий результаты были получены, но еще в клинику это не было внедрено.

– Когда, вы думаете, в клинику будет внедрено?

– Что-то уже есть. Я вижу, как число таких работ растет. Я полагаю, что скоро начнется конкуренция между фармакологией и такими нейрофизиологическими методами лечения. Вместо таблетки вы получите тонкие имплантаты в какой-то области, причем необязательно мозга, в любой орган можно имплантировать, и он начнет там что-то делать.

– Когда начнется такая конкуренция?

– Я думаю, через 5-10 лет. Тупика здесь не будет, будет прогресс, о котором мы сейчас можем и не догадываться.

https://ria.ru/20210203/chip-1595692631.html

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:2935
 
Сообщения: 177
Регистрация: 02.06.2020

Re: Нейрочип для передачи данных между мозгом и компьютером

MoonBear » 08.02.2021 12:19

+
4
-
Как изначально и предполагалось, гениальные идеи Илона Маска не только высказывались, но были неоднократно только реализованы. Действительно, эксперименты в области участков головного мозга, отвечающих за моторную деятельность, показали перспективность этого направления в лечении больных страдающих от непроходимости (чаще травматической) нервных импульсов к органам.

Кроме того, эта технология является перспективной для создания имплантов, способных управлять не только искусственными конечностями, но и контролировать их виртуальные аналоги на экране монитора, интегрировавшись в программную среду.

Меня поражает другое - умение Маска, как талантливого предпринимателя и эффективного менеджера, привлекать внимание к своим проектам, что резко увеличивает стоимость акций и капитализацию вплоть до первых строк журнала Форбс.

Но, вопрос в другом. Именно - мешать все в одну кучу на радость почтенной публике. Практические опыты столетней давности и имеющие относительно простую, особенно с учетом развития цифровых технологий, утилитарную задачу - передача сигналов участков мозга, отвечающих за двигательные функции, на конечный орган-инструмент, начинают подтягиваться к таким понятиям как телепатия и совершенствование интеллектуального потенциала.

Отсюда возникают взволнованно-сенсационные переживательные возгласы, - ах, нас скоро чипируют и начнут управлять нашими мыслями! Но, это же совершенно не так. Абсолютно.

Мозг и Душа это принципиально разные объекты, хотя бы по тому, что человек оперирует мыслеобразами, которые невозможно считать, поскольку до сих пор нет никакого представления как они возникают и как взаимодействуют между собой, порождая новые. Как видите, мы вновь вернулись к теме, условно называемой - а, можно ли разум скопировать на флешку.

Гениальность Илона Маска заключается именно в этом, к реально выполнимому, подтянуть легкий флер фантастичности, основанный на живейшем интересе людей, подогреваемый многочисленными фильмами, компьютерными играми и прочими развлекаловками, что происходит на фоне снижения уровня образования и, как следствие, уровня критического восприятия.

Вижу только одну пользу - привлечение внимания к отрасли, что неизбежно приведет к дополнительным инвестициям в эту область медицины, помогая неизлечимо больным получить шанс на повышение качества жизни или, как вариант, возможность непосредственного управления программным обеспечением, минуя посредников в виде внешних контроллеров: клавиатура, мышь и т.д.

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:8845
 
Сообщения: 536
Регистрация: 20.06.2018

Re: Нейрочип для передачи данных между мозгом и компьютером

Director » 09.02.2021 14:24

+
5
-
Проведу систематизацию информации о нейрочипах Маска, изложенной коллегами Профессором и MoonBear.

1. Есть ли революционная новизна?
- Уже весьма давно начаты опыты по считыванию нервных сигналов и преобразованию их в управление протезом тела либо сторонним техническим прибором. Некоторые опыты приводили к значительным результатам, но не получили практического применения.
- В нынешних опытах Маска применены самые новые технические приспособления, которые значительно лучше предшествующих (портативные импланты необременяющие организм, высокопроизводительная вычислительная техника - чипы).

Вывод: в опытах Маска (и аналогичным опытам других деятелей) количество новаций МОЖЕТ перерасти в качество.

2. Какое такое качество могут достичь новые приборы (Маска и других)?
- Это создание практически применяемых приборов такого качества, что компенсируют физический дефект больных людей (двигать парализованной конечностью, возвращать зрение слепым, т.п.).
- При этом, на базе того, что новые приборы управляются программируемыми чипами, у разработчиков появляется возможность достичь несанкционированного контроля над поведением человека.

Вывод: опыты по нейрочипированию МОГУТ привести к созданию принципиально нового мощнейшего ИНСТРУМЕНТА по прямому управлению людьми.

Задачей человечества является недопущение попадания нового Инструмента в руки врагов человечества, применение Инструмента в качестве оружия в руках врагов против нас.

Точно так же как это было с другими Инструментами: авиация, ракеты, ядерные бомбы и реакторы, компьютеры, СМИ, т.п.
MoonBear писал(а):
08.02.2021 12:19
...Практические опыты столетней давности ... с учетом развития цифровых технологий, ... начинают подтягиваться к таким понятиям как телепатия и совершенствование интеллектуального потенциала.
...
человек оперирует мыслеобразами, которые невозможно считать, поскольку до сих пор нет никакого представления как они возникают и как взаимодействуют между собой, порождая новые.
Целью нашего Института как раз и является выработка понимания: что такое мыслеобразы и как с ними взаимодействовать посредством технических приборов.

Илон Маск и другие западные деятели имеют такую же цель и огромные средства.
У них гораздо больше шансов на достижение цели - на овладение новым Инструментом-оружием.

Мы не имеем огромных технических и финансовых средств, но мы можем и должны выработать понимание.
Опираясь на сведения об опытах Маска и других.

Мишин
Участник
Баланс:851
 
Сообщения: 54
Регистрация: 02.12.2019

Re: Нейрочип для передачи данных между мозгом и компьютером

Мишин » 25.02.2021 21:34

+
0
-
"Развитая наука неотличима от магии."
Артур Кларк.

Если большинство технологий предлагают нам модифицировать внешние атрибуты (смартфоны, планшеты, умные гаджеты мы носим на теле), то нейропротезы куда глубже проникают в наш мозг, принимая на себя часть задач. В таком случае и возникает вопрос: «где заканчивается личность и начинается человек»?

Современное нейропротезирование
Тренд нейропротезов не раз поднимался разными институтами, приоритетно военными. Вести боевые действия, при этом не рискуя боевыми единицами — дорогого стоит. Также игровая индустрия подтолкнула нейроинтерфесы, хоть и не инвазивные. Однако. Рынок медицины предлагает куда более глубокое вмешательство в работу мозга, с новыми возможностями для каждого «пациента».

На что способны нейропротезы
Нейропротезы призваны восстановить связи между мозгом и мышцами человека. Или же предложить человеку достойную альтернативу. Рассмотрим пример известных киборгов современности: Найджел Экланд и Хью Герр. В первом случае речь идет о человеке, который потерял конечность из-за несчастного случая на производстве. Теперь, вместо руки он пользуется кибер-протезом, который практически ничем не отличается от родной конечности. Кроме как невозможности передавать тактильные ощущения. Также есть и проблема обратной связи.

Проблема обратной связи это то, что вы, чувствуете в -20, когда в толстых перчатках пытаетесь найти мелочь в кармане. Вы чувствуете свою руку, Вы знаете, что она беспрекословно выполняет Ваши команды. Но Вы понятия не имеете, нащупали ли Вы заветную монету или нет. Точно так же кибернетический протез без обратной связи буквально не способен передать тактильное ощущение. Вернее сказать - не был способен.

Хью Герр - альпинист, который в 16 лет потерял обе ноги из-за обморожения. Травма стала поводом для того, чтобы не просто создать себе лучшие ноги, но и подарить такую возможность другим людям. Как случайной жертве теракта на Бостонском Марафоне, так и военным, которые теперь могут переносить грузы в 40-60 кг с такой же легкостью, как и без нагрузки.

Вот только особенность протезов Хью Герра в том, что они напрямую коннектятся к оставшейся нервной ткани человека. При ампутации, в бедре остаются нервные окончания, которые никоим образом не задействуются. Подключив к ним электроды становится возможно не просто передавать импульс от мозга к протезу, но и передавать тактильное ощущение от конечности к мозгу.

Разумеется, для грамотной работы необходимы и процессоры, которые обрабатывают и интерпретируют сигналы как от мозга к протезу, так и в обратном порядке. Но достаточно ли теперь только этого? Отнюдь, ведь можно пойти куда глубже.

Например электроды, которые интегрируются в мозг, и занимаются передачей сигналов напрямую из «храма сознания» на внешние передатчики. И если описанные выше протезы способны восстановить человеку конечность, то нейропротезы дают возможность полностью парализованному человеку общаться, печатать, играть в игры. Подобные разработки не новы. К примеру, квадриплегия успешно может устраниться, если вооружить человека соответствующими электродами и парой внешних рук-протезов. Такой человек, используя силу мозга, сможет не только шевелить конечностями, но и накормить себя бисквитом.

Особенности пропускных возможностей
Сегодня бутылочным горлышком нейроинтерфейсов остается пропускная способность. Грубо говоря, это количество данных, которые мы можем пропустить через интерфейс. Сейчас проблема упирается в отторгаемость организмом всего, что мы пытаемся вживить в него. К примеру, воткнуть электрод в мозг - решаемая задача. Но через 6-12-24 месяца этот электрод перестанет работать, затянутый слоем фагоцитов.


Чтобы этого не произошло, стоит уточнить несколько важных нюансов:

Решить проблему отторгаемости. В целом, проводники из золота уже помогают решить эту задачу. Но здесь скорее сам организм не так агрессивно отторгает их, нежели полупроводники настолько хороши;

Проблема интеграции. Нейрохирурги могут провести проводники в нужные участки мозга, но это требует операции в несколько часов;

Проблема пропускного канала. Вживить в мозг электрод это не проблема. Такие решения использовались для лечения эпилепсии. Вот только самые передовые клиники использовали десяток проводников.

Что это дает нам? Если человека парализует ниже шеи, то сейчас это приговор. А вот через 2-5 лет человек сможет не только выживать, но и жить. Нейроинтерфейс, который сообщается с мозгом через 1000 электродов, позволяет человеку вести активную жизнь на социальных платформах. Печатать, общаться, решать задачи. Быть полезным для себя и для общества.


Точка отсчета. Что обещает мир будущего

1. Рост вычислительных мощностей. Экстраполяция Мура постоянно умирает и возрождается. А вычислительные мощности становятся все доступнее. Не говоря уже о системах связи, подчиняющихся закону Метклафа;

2. Есть мнение, что технологии покушаются на наше сознание. Это не совсем так. Наше сознание изменяется информационными паттернами. Технологии — это только тонкие инструменты, предлагающие нам новые возможности в обмен на новые обязанности;

3. Не будет такой утрированной картины как в “Матрице”, да и про мыслепреступления рано заикаться. Точнее всего ситуация обрисована в книге Дэйва Эггерса “Сфера”. Фильм с Гермионой не рекомендую, они извратили концовку до невозможности! Зато книга наглядно отображает как будет использована такая технология в руках эффективных менеджеров.

С предпосылками разобрались, переходим к результатам.

Полноценный нейроинтерфейс и риски для сознания
Буквально 20 лет назад смартфоны казались чем-то совершенно невероятным. Просто представьте, что нас ждет в следующие 20 лет! И самое главное, не будьте догматичными. Сценарии любого фильма, книги или игры предлагают несколько утрированные решения. Каким же может быть полноценный нейроинтерфейс в действительности?

Энергоэффективный, не отторгаемый, гибко синхронизирующийся с реальностью. А вот как быть по поводу угрозы хакинга и дистанционного захвата сознания? Ведь уже были прецеденты с кардиостимуляторами, которые можно было удаленно захватывать, убивая носителя. Стоит ли ожидать такого от нейроинтерфейса?

Маловероятно. Безусловно, наше сознание — это гибкая система интерпретации мира. Мы охотно принимаем одни паттерны и убеждения, в то же время отказываясь от других. Вот только изменения сознания обуславливает не электрод, воткнутый в мозг, а контент, который мы потребляем. И если электрод не способен стимулировать нейроны, то можно было бы выдохнуть…

Но это не совсем так. Современные нейропротезы предусматривают не только передачу информации, а и легкую стимуляцию нейронов, поощряя их рост. Конечно, протоколы безопасности будут защищать мозг от перегрузок, но даже эта проблема условно абстрактна. Попытка описать угрозы нейропротезирования схожа с кризисом сточных каналов Лондона в конце позапрошлого века. Из-за избытка лошадей город буквально утопал в навозе. А буквально через несколько десятилетий стены домов сотрясались от рокота двигателей автомобилей.

Суть проблемы нейропротезирования останется прежней. Отторгаемость, адаптивность, уязвимость для людей со злыми умыслами. И, вполне может быть, окупаемость таких ментальных сетей будет выстаиваться не от принципов рекламы, а от личной приверженности людей тем делам, которыми они занимаются. Или тем идеологиям, которые заказывают зрелища.

Deus Ex. Из человека в бога?

Сами по себе нейроинтерфейсы предлагают только новые возможности для тех, кто знает, как их использовать. Можно и с самого навороченного ПК смотреть мемы, майнить или писать продающие текста. Я не хочу превозносить роль нейроинтерфейсов, но она у них не сказать, что скромная.

Пока что, компании патентуют новые решения, предлагают дополненную реальность или создают решения для людей с инвалидностью. Как мне кажется, рассвет эры нейроинтерфейсов придется на вторую половину этого десятилетия. Впрочем, наши смартфоны, часы, ноутбуки и планшеты тоже можно считать в какой-то мере нейроинтерфейсами, только с очень низкой пропускной способностью и посредниками в виде наших глаз и пальцев.

Однако, все решают социальные связи. Сознание всего человечества, как единого существа открывает перед нами новые возможности. Разумеется, для этого недостаточно только технологии, необходима еще и подходящая идеология. Что ж, возможно, рано или поздно, мы придем к такому результату. Совершенствуя не только кибернетические инструменты, но и тонкий алгоритм наших душ.

MisterClever

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!