Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Когнитивный усилитель и передача мыслей

http://nature-wonder.livejournal.com/186447.html
"Нейробиолог профессор Allan Snyder ... утверждает, что каждый из нас обладает возможностями, которые демонстрируют так называемые саванты (люди с экстраординарными способностями). В нормальном мозге эти возможности присутствуют, но подавлены высокоуровневой обработкой информации, организующей целостное смысловое восприятие. У савантов же доступ к сырым, необработанным данным не блокирован, и они пользуются непосредственно тем, что содержит мозг. Чаще всего такой открытый доступ сопровождается аутизмом, хотя и не всегда. [Например, умственно и психически здоровый Orlando Serell стал помнить подробности каждого дня своей жизни после того, как в возрасте 10 лет ему в голову попал бейсбольный мяч.]


http://5-14-1.livejournal.com/40605.html Заблудившийся

У обычного человека top-down блокировку можно временно снять методом низкочастотной транскраниальной магнитной стимуляции. Снайдер является директором Centref or the mind в Сиднее, где проводятся эксперименты с добровольцами. Магнитные импульсы направляются в левую переднюю височную долю (LATL) испытуемых, после чего у них наблюдаются улучшения способностей в рисовании, чтении и счете. LATL участвует в семантической обработке и формировании категорий. Магнитное воздействие в чем-то аналогично временному разрушению этой области. В результате, как предполагает Снайдер, высвобождается активность правого полушария, и человек начинает воспринимать поток низкоуровневых данных, идущих оттуда. Кратко его гипотеза и опыты описаны в статье:

Explaining and inducing savant skills: privileged access to lower level, less-processed information - Phil. Trans. R. Soc. B, 2009 [http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/364/1522/1399.full]

Больше информации на сайте. Снайдер считает, что фотографическая память, перемножение чисел в уме, умение хорошо рисовать и прочие способности савантов – свойства, характерные для любого мозга. За исключением того, что саванты имеют к ним доступ, а у остальных он перекрыт активностью левого полушария. Но гипотетически можно научиться воздействовать на мозг таким образом, чтобы снять искусственное торможение и получить эти удивительные возможности. Если Снайдер прав, нас ожидают времена, когда в распоряжении людей появится когнитивный усилитель и они будут использовать его в своей деятельности. Не исключаю, что это приведет к девальвации прошлых произведений искусства – их уровень станет достижим для многих."

--------------------
http://www.membrana.ru/articles/health/2010/09/09/122300.html
Учёные из университетов Юты (U of U) и Вашингтона (UW) мечтают разрушить стену, окружающую больного с "синдром запертого человека" (locked-in syndrome). Вследствие ряда повреждений нейронных путей такой пациент не может говорить и двигаться, хотя полностью всё осознаёт и способен моргать.

Зачастую только движение глаз и позволяет несчастным давать на вопросы самые простые ответы — да или нет. В новой работе исследователи расширили этот примитивный словарь до 10 слов. В дополнение к указанным выше это "горячо", "холодно", "голод", "жажда", "здравствуйте", "до свидания", "больше" и "меньше".

В качестве подопытного американцы использовали добровольца, которому уже была сделана временная краниотомия. Этот пациент страдает тяжёлой формой эпилепсии. Размещая электроды на коре головного мозга, медики рассчитывают однажды установить точки, вызывающие припадки. Последующая хирургическая операция, возможно, решит проблему.

Ну а пока череп оставался вскрытым, экспериментаторы воспользовались случаем, чтобы изучить другие участки. Специалисты решили, что запись картины активности нейронов расскажет им — где в мозге рождаются конкретные слова.



Ранее уже было показано, что при помощи электроэнцефалограммы, снимаемой "мозговой шапкой", можно успешно управляться с настольной игрой, соединять мозг с мозгом, играть в оркестре и командовать андроидом. Но в тех случаях приборы располагались снаружи человека. Физическое проникновение под черепную коробку способно дать исследователям больше информации.

Важно, что для своего опыта учёные использовали ранее созданный в университете Юты "бережный" массив микроэлектродов (microECoG) для электрокортикографии (они и показаны на снимке выше). Эти устройства не проникают в мозг, а лежат на его поверхности и чувствуют потенциал поля, формируемого нейронами.

А ещё новые электроды намного меньше использовавшихся ранее и отстоят друг от друга на расстоянии всего в один миллиметр, что позволяет регистрировать сигналы с более высокой избирательностью.

Исследователи поместили два массива по 16 таких микроэлектродов (квадратики 4 х 4) в две зоны мозга. Первая — лицевая моторная кора, управляющая движениями рта, губ, языка, в общем – мышц, участвующих в речи. Вторая — зона Вернике, связанная с восприятием и распознаванием слов (она работает при произнесении их самим человеком).

В течение четырёх дней подряд с больным проводили по часу занятий. Пациент произносил по указке учёных одно из десяти слов, каждое от 31 до 96 раз. Изучив набор импульсов, авторы эксперимента установили для каждого слова наиболее репрезентативный рисунок активных электродов. А чтобы проверить догадки, американцы провели несколько тестов на угадывание слов.

Считывание с массива из моторной коры в соответствии с ранее опознанными наборами "индивидуальных" для каждого слова электродов позволило верно определять эти самые слова в 85% случаев. Работа только с зоной Вернике дала лишь 76% точности.

Любопытно, что комбинация сигналов из двух областей на качество определения не повлияла. Стало быть, зона Вернике тут мало что даёт. Кстати, когда испытуемый произносил слова, его моторная кора была гораздо активнее, чем зона Вернике, а когда слушал — последняя резко подключалась.

Этот принцип — "подсмотреть, запомнить, сравнить" — использовался и ранее для таких опытов, как извлечение из голов испытуемых чисел и фотографий, увиденных текстов, услышанных слов, пространственного положения и стиля художника.

И не столь важно, какую именно технологию считывания применяют новаторы — магнитно-резонансную томографию или съёмку электрокортикограммы. Главное – распознать активность тех или иных групп нейронов в разных отделах коры с желаемой точностью.

Потому далее наши герои вычислили в каждом из двух массивов microECoG по пять контактов, перемены в сигналах которых оказались наиболее яркими при смене слов. Опираясь только на них, учёным удалось довести точность регистрации заранее выбранного слова до 90%.

http://www.unews.utah.edu/p/?r=062110-3

http://iopscience.iop.org/1741-2552/7/5/056007

Для реализации идеи мысленной речи необходимо записывать импульсы от всех электродов сразу и выявлять характерные рисунки активности нейронов среди образцов, наложенных один на другой. Попробовав это, изобретатели технологии получили точность 28% для регистрации со всех электродов "оптом" и 48% для регистрации сигналов только от "лучших" пяти электродов microECoG.

Эти числа явно выше десяти процентов попаданий, которые следуют из теории вероятности, если бы распознавание слов было чисто случайным. Но этого уровня, конечно, ещё мало для организации полноценного считывания речи.

Брэдли Грегер (Bradley Greger) из университета Юты, специалист по биоинженерии и один из авторов нынешнего эксперимента, говорит: "Мы получили доказательство концепции — сигналы из мозга можно с некой долей вероятности перевести в слова. Но мы должны обрабатывать больше слов с большей точностью, прежде чем это будет полезно для пациента".

...Со слов Брэдли, следующий шаг группы — построение массива microECoG со 121 электродом (11 х 11). Они помогут получить огромное количество информации, что, вероятно, будет означать больше распознаваемых слов.

Со временем данная техника может воплотиться в беспроводный чип-имплантат (наподобие этого прототипа), который по радиоканалу передаёт на компьютер сигналы активности нейронов, чтобы PC воспроизводил сказанное в мыслях. Первая такая серийная система станет действительно революционной.


http://a-str.livejournal.com/446762.html
Tags: biology4, tech
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 34 comments