- Сообщения
- 8.398
- Реакции
- 11.048
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Что умеет искусственный глаз
Развитие инвазивных нейроинтерфейсов было в значительной мере стимулировано потребностями медицины. Они постепенно становятся способными заменять глаза, уши и другие органы чувств, благодаря прогрессу в кибернетических технологиях. Например, ещё в 1977 году в Вене была успешно реализована кохлеарная имплантация, при которой слуховой нерв соединяли с микрофоном с помощью электродов. Это открыло мир звуков для людей с глухотой. На сегодняшний день наиболее распространенным кибернетическим органом являются именно импланты для восстановления слуха, которыми пользуются более 300 000 человек.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
состоит из двух частей: внешней, носимой на ухе, и внутренней, имплантируемой. Внешняя часть включает в себя микрофон, микропроцессор для преобразования звуковых волн в электрические сигналы и передатчик, который отправляет эти сигналы приемнику. Во внутреннее ухо имплантируется приемник, который улавливает радиоволны от передатчика и передает их на электроды. Эти электроды, скрученные в спираль, имитируют форму улитки внутреннего уха и подсоединяются к слуховому нерву. Нерв, в свою очередь, отправляет эти электрические сигналы в мозг, который интерпретирует их как звуки.
Во всем мире многие лаборатории занимаются разработкой зрительных протезов, целью которых является восстановление зрения у слепых людей. Один из примеров такой разработки — это интерфейс, созданный в Университете Южной Калифорнии, который способен передавать электрический сигнал от миниатюрной камеры к мозгу через электроды, расположенные на зрительном нерве. Этот протез получил название Аргус, в честь мифологического многоглазого великана. Благодаря Аргусу уже несколько сотен слепых людей, в том числе и в России, смогли обрести зрение.
Примером является история 59-летнего Григория Ульянова из Челябинска, который потерял зрение 20 лет назад из-за генетического заболевания сетчатки. В 2017 году он стал первым российским пациентом, которому вживили глазной
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Этот имплант позволил ему снова видеть мир, хотя и не таким, как видят его люди с нормальным зрением. Протез Григория похож на очки виртуальной реальности с встроенной камерой. Камера фиксирует изображение и беспроводным способом передает информацию на имплант, установленный на сетчатке глаза. Имплант, содержащий сетку из электродов, передает сигнал к зрительному нерву, а затем в зрительную кору мозга. В результате Григорий может видеть картинку, которая помогает ему ориентироваться в пространстве.Существует надежда, что массовое излечение слепых и глухих людей начнется уже в ближайшие годы благодаря прогрессу в области инвазивных нейроинтерфейсов и кибернетических технологий.
Со временем вживляемая электроника может стать более чувствительной, чем наши естественные органы чувств, что позволит людям обрести уникальные возможности, сравнимые с "носом у собаки или глазом у орла". Например, зрительные протезы могут обеспечить видение в инфракрасном или даже рентгеновском диапазоне, что ранее было недоступно человеческому зрению. Уже проводятся эксперименты, в которых крысы научились видеть инфракрасные лучи благодаря специальным электродам. Кроме того, кибернетические органы чувств могут предоставить людям совершенно новые способы восприятия, такие как магнитное чувство или эхолокация.
Примером человека, уже использующего подобные технологии, является
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Родившись с полным цветовым дальтонизмом, он имплантировал в свой череп антенну с камерой, которая преобразует цвета в звуки. Это позволило ему воспринимать цвета, в том числе и те, что находятся за пределами видимого спектра, такие как инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
Стоимость глазного импланта Аргус II составляет примерно $150 000. Между тем, около 40 миллионов человек в мире страдают от слепоты, что делает её одной из самых распространенных причин инвалидности.
"Чтение" мыслей с помощью нейроинтерфейсов
До недавнего времени полностью парализованные пациенты испытывали серьезные трудности в коммуникации, ведь они не могли выразить свои желания и мысли. Одним из решений стали нейроинтерфейсы для набора текста, которые позволяли пользователям выбирать буквы алфавита одну за другой. Однако этот метод был крайне медленным, поскольку требовал времени на распознавание нейронных паттернов, соответствующих выбору определенной буквы. Самые продвинутые, инвазивные нейроинтерфейсы, предполагающие имплантацию электродов в мозг, могли достигать скорости печати до 40 символов в минуту.
Недавно произошел значительный прорыв в этой области.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Эта система расшифровывает активность мозга, связанную с почерком, позволяя людям напрямую общаться с компьютером, представляя, что они создают рукописные сообщения. Технология достигла скорости набора текста 90 символов в минуту, что более чем вдвое превышает предыдущий рекорд набора текста с помощью интерфейса «мозг-компьютер». Это достижение имеет значительный потенциал для улучшения общения людей с нарушениями движений и представляет собой важную веху в области интерфейсов «мозг-компьютер».Успех системы объясняется перепрофилированием алгоритма машинного обучения, первоначально разработанного для распознавания речи. Алгоритм глубокого обучения, известный как рекуррентная нейронная сеть, был обучен распознавать нейронную активность участника при воображении рукописных предложений на английском языке. Этот прорыв потенциально может помочь восстановить способность людей общаться после паралича, вызванного травмой или болезнью.
Участник исследования достиг замечательной скорости набора текста без использования автоматического завершения слов, обычного для приложений электронной клавиатуры, что указывает на эффективность системы в содействии прямому общению мозга с текстом. Это приближает скорость коммуникации к той, которую можно достичь при обычном наборе текста на смартфоне.
В рамках исследования участвовал 65-летний мужчина, который стал парализованным в 2007 году в результате травмы спинного мозга. В 2017 году ученые имплантировали электроды в моторную кору его мозга, отвечающую за движения. Особенностью метода было то, что пациенту не требовалось поочередно выбирать буквы. Вместо этого он просто представлял, как пишет буквы от руки, следуя своему собственному темпу. Имплантированные электроды считывали активность множества моторных нейронов, которые задействуется при мысленном представлении движений руки в процессе письма. Эту нейронную активность анализировал компьютер.
После серии тренировок компьютер с помощью машинного обучения научился распознавать устойчивые паттерны нейронной активности, соответствующие написанию различных символов. Таким образом, удалось "выводить мысли на экран", создавая текст напрямую из мозговой активности пациента.
Эти достижения имеют особое значение, учитывая, что по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 15% населения планеты, или примерно 1 миллиард человек, живут с ограниченными возможностями. Эти технологии открывают новые перспективы для улучшения их качества жизни, позволяя более полно участвовать в социальной жизни и общении.
Поднять на ноги парализованного: роль нейроинтерфейсов
Современные нейроинтерфейсы играют ключевую роль в улучшении качества жизни людей с повреждениями опорно-двигательного аппарата. Одним из примеров является британец Найджел Экланд,
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Этот киберпротез позволяет Найджелу выполнять множество повседневных действий, таких как завязывание шнурков, работа с компьютерной мышью и приготовление еды. Несмотря на то, что искусственные конечности пока не могут полностью заменить натуральные, они предоставляют некоторые уникальные возможности, например, 360-градусное вращение искусственной кисти или способность пальцев светиться в темноте.Нейроинтерфейсы могут восстановить способность передвигаться у парализованных пациентов. При повреждении спинного мозга физическая способность к движению теряется, но мозговые области, контролирующие эти движения, остаются активными. Нейроинтерфейсы позволяют обойти поврежденные участки спинного мозга, передавая сигналы непосредственно к протезам, экзоскелетам или даже к собственным конечностям человека.
Так, уже существуют случаи, когда парализованные люди смогли двигать механической рукой или экзоскелетом благодаря нейроинтерфейсам. Например,
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Эти примеры демонстрируют огромный потенциал нейроинтерфейсов в восстановлении потерянных функций и улучшении качества жизни людей с серьезными физическими ограничениями.Для того чтобы человек мог эффективно использовать искусственные конечности, необходима непрерывная обратная связь между протезом и мозгом. Например, при прикосновении сенсоры искусственной руки отправляют в мозг электрические сигналы, различные для каждого пальца. Со временем мозг адаптируется к этим сигналам, позволяя пользователю ощущать искусственную конечность как часть своего тела и воспринимать тактильные сигналы.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
проводится уже несколько лет во многих странах, включая Россию. Это соревнование предназначено для атлетов, использующих механизированные протезы рук или ног, экзоскелеты и другие подобные устройства, подключенные к нервной системе через нейрокомпьютерный интерфейс.
Возникает вопрос: что если в будущем не только спортсмены, но и обычные люди начнут использовать кибернетические улучшения для достижения лучших результатов в различных сферах жизни? Это может привести к миру, где люди без кибернетических дополнений к телу будут считаться ограниченными в возможностях.
Учитывая, что ежегодно в мире проводится около 1 миллиона ампутаций, потенциал для развития и применения кибернетических технологий огромен. Это может существенно изменить наше представление о физических возможностях человека и его взаимодействии с окружающим миром.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Эта статья была создана с использованием нескольких редакционных инструментов, включая искусственный интеллект, как часть процесса. Редакторы-люди проверяли этот контент перед публикацией.
Нажимай на изображение ниже, там ты найдешь все информационные ресурсы A&N
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Последнее редактирование:
