Людський мозок в 2050 році – суміш біології і імплантатів

Katie Hutchinson постраждав інсульт у мозку, який залишив її неможливим пересуватися і говорити. Але через 12 років мозок імплант дав їй можливість перемістити свою робочу руку, піднімаючи флакон і довести її до рота тільки психічним контролем.
29 травня на Всесвітньому фестивалі науки показало відео Katie. Відео «З комірок до чіпсів: Людина-брейн у 2050 році» досліджує мозкові технології майбутнього.

Хоча вчені далекі від того, щоб читати найбільш інтимні думки людини, інтерфейси мозку розвиваються дуже швидко. Спеціальні імплантати все частіше приймають дані з мозку, випромінюють на підгузках нейронів і використовують інформацію для управління протезами в реальному світі. І інші пристрої можуть імпортувати інформацію в мозок для відновлення зору та інших почуттів.
З досягненням технології день може прийти, коли люди будуть мати штучне тіло або створити комп'ютерну копію власного розуму. Однак, такі перспективи підвищують питання про те, що це означає бути людиною. Тим не менш, дослідники повинні повністю зрозуміти функціонування мозку, в той час як багато він залишається таємницею.

Завантаження інформації з мозку Катерина Гучинсон використовується в системі BrainGate, розроблених фахівцями з ряду американських науково-дослідних інститутів. Система являє собою набір електродів розмір драпірованої цукерки, імплантованої в частині мозку, що контролює рухи рук і записує найменші електричні сигнали від нейронів. Пристрій дозволяє посилювати і дециферувати такі сигнали для контролю роботизованої кінцівки, говорить учасник фестивалю Джон Доногху, фахівець з нейронауки з Браунського університету.
Найсучасніші протези використовують дріт, підключений до імплантату через роз'єм на черепі. Система є дещо громіздою і навряд чи ефективно використовується протягом усього життя пацієнта за ряд причин, таких як рух імпланта або рубцева тканина.
Чи є спосіб бездротово спілкуватися з мозку? Це питання, яке вивчає Майкл Махарбітц, також учасник фестивалю та інженер з електротехніки в Університеті Каліфорнія. Він і його колеги розробляють мікроскопічні датчики, відомі як "неураловий пил", які можуть записувати електронні сигнали з нервових клітин. Нейронова система пилу використовує ультразвук для забезпечення енергетичних і обмінних даних з його частинками.
Така система дозволить науковцям записувати сигнали від тисяч нейронів одночасно, створюючи більш цілісну картину мозкової активності.

Накачування інформації в мозок В той час як деякі дослідники з'являються, як зробити нейрони спілкуватись з робочими кінцівками в реальному світі, інші працюють в протилежному напрямку, винахідливих біомедичних імплантатів, які можуть надсилати зовнішню інформацію до мозку, зазвичай сприймаються людиною через очі і вуха.
Хоча ці вчені ще не готові створити футуристичний кіборг з ідеальним баченням і слухом, вони вже просунуті у розвитку так званої нейропротетики. Серед них є кохлярні імплантати, які відновлюють слух у глухих людей, і біонічні очі, які дають можливість побачити сліпучу можливість.
Шила Нирберг, професор фізіології та біофізики Університету Корнелл, працює на штучній сітці для лікування сліпоти через пошкодження сітківки. Її мета полягає в створенні чіпа, яка не тільки передає зовнішню інформацію в мозок, але і робить так з високою роздільною здатністю, як справжня сіточка.
Коли світло надходить в очі і зберігає з фоторецепторними клітинами на сітківці, інформація вона перетворюється в електричні імпульси, які згодом надходять в мозок. Але кожен образ має візерунок, і тому електричні імпульси самі від сітківки з'являються у вигляді візерунків або кодів.
За допомогою розшифрування нейронного коду ретинальних клітин дослідники змогли створити крихітні чіпси, які виробляють і надсилають мозку однакові електричні візерунки, як ретикулярна мембрана очей, обходячи пошкоджені клітини, - сказав вона Нирберг. Ця технологія продемонструвала відмінні результати в мишей, а вчені тестують її на приміти перед передачею її до людини.

Латунні здібності Одного разу мозок зможе контролювати весь роботозний організм або сприймати світ штучними відчуттями. Однак, швидше за все, вчені ніколи не зможуть повністю відтворити мозок в комп'ютері, - сказав учасник фестивалю Gary Marcus, когнітивний психолог в Нью-Йоркському університеті. Але навіть якщо такий суперкомп'ютер коли-небудь з'являється, навряд чи буде представляти людину так.
Сучасна технологія, однак вражає, все ще далеко від розв’язання міфів головного мозку відзначають учасники фестивалю. Вчені можуть орієнтуватися на один нейрон і зрозуміти активність великої групи нервових клітин. Але вони все одно знають трохи про те, що відбувається посередині, між лопцями активності одного невралу і симфонією всього мозку, що подолає людину з свідомістю.
«Ця середня мелена протягом найближчих 50 років пропонує науковцям нову, грандіозну подорож через миротворці мозку», - сказав Доногху.
Матеріали з Livescience



Джерело: facepla.net