мозг

Нео учится летать Ученые, кажется, смогли «загрузить» в мозг знания — почти как в «Матрице»

https://meduza.io/image/attachments/images/000/023/505/small/ahC9yTf2AdkqvgOrGkQUpQ.jpg

Американский исследовательский центр HRL Laboratories рассказал об успешном эксперименте по «загрузке» знаний в мозг людей — как в «Матрице», когда Нео за несколько секунд научили всем видам боевых искусств. В жизни все работает не так впечатляюще, но в будущем эта технология может стать основой для программ ускоренного обучения. «Медуза» рассказывает об эксперименте над людьми, которых учили летать на самолете.

HRL Laboratories — исследовательский центр, расположенный в Малибу, штат Калифорния. Больше 50 лет назад в HRL построили первый в мире работающий лазер. Позднее ученые из центра работали над атомными часами и ионным двигателем, а в 2011-м выпустили самый легкий в мире металл.

О своем новом достижении HRL Laboratories рассказал еще 10 февраля, но поначалу оно оставалось практически незамеченным. В конце месяца на него обратили внимание крупные СМИ — The Daily Telegraph и TechCrunch.

Ученые проводили свое исследование на конкретной задаче — обучении управлению самолетом. Сначала они считали данные о мозговой деятельности шести профессиональных пилотов, пока те «летали» на реалистичном авиасимуляторе.

Затем на испытуемых, которые самолетами управлять не умеют, надели шапочки с электродами. Через них они стимулировали мозг каждого участника эксперимента током, пытаясь добиться, чтобы он работал так же, как у профессионального пилота.

После этого испытуемые учились сажать самолет на симуляторе. Для контроля использовалась вторая группа участников, которые тоже думали, что их мозг стимулируют, но в действительности этого не происходило.



Исследование показало, что люди, на чей мозг подавали «профессиональный» сигнал, научились сажать самолет на 33% лучше, чем те, чей мозг не стимулировали.

Мэтью Филипс, руководитель группы, которая проводила это исследование, полагает, что в будущем стимулирование мозга позволит распространить практику ускоренного обучения. По его словам, эту методику можно использовать для занятий иностранными языками, подготовки к экзаменам и обучения вождению.

Филипс утверждает, что их система — одна из первых в своем роде. Вместе с тем, отмечает ученый, сама методика стимулирования мозга электрическими сигналами используется давно — четыре тысячи лет назад древние египтяне боролись с болью, прикладывая к голове электрических рыб. Впрочем, научные исследования в этой сфере начались только в 2000-х.

«Когда ты чему-то учишься, твой мозг физически меняется. В ходе процесса, который называется нейропластичностью, создаются и укрепляются связи, — объясняет Филипс. — Наша система целенаправленно меняет определенные участки мозга в процессе вашего обучения».

Просто «загрузить» знания в мозг нельзя — учиться все равно придется. Но методика, предложенная HRL Laboratories, позволит заметно упростить этот процесс. Правда, до ее реального применения пока далеко: ученые отмечают, что для этого нужно замерить и записать все изменения, которые возникают в мозгу человека во время приобретения того или иного навыка, а также выяснить, какие участки мозга, как и на протяжении какого времени нужно стимулировать, чтобы достичь максимального эффекта.

соус https://meduza.io/feature/2016/03/01/neo-uchitsya-letat

Как музыка влияет на мозг.

Начаты работы по созданию чипа-имплантата, способного преобразовать сигналы всех нейронов мозга в двоичный код

Представители Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA объявили о начале новой программы, нацеленной на создание чипа-имплантата, способного стать высокоэффективным "мостом" между человеческим мозгом и цифровыми электронными устройствами. Технологии, разработанные в рамках программы Neural Engineering System Design (NESD), позволят подключать мозг человека напрямую к специализированному суперкомпьютеру, а на практике это можно будет использовать во многих областях, включая конструирование, науку и здравоохранение.

Современные вычислительные технологии развиваются постоянными быстрыми темпами, подверженными незначительным отклонениям, и нынешние вычислительные системы уже вполне способны справиться с объемами информации, генерируемой сложным человеческим мозгом. Однако, область нейротехнологий, которая является связующим мозг и компьютеры звеном, принципиально не успевает угнаться за этими темпами.

"Работа наилучших современных систем интерфейса мозг-компьютер походит на два суперкомпьютера, пытающихся обмениваться информацией через два древних модема, способных работать на скорости 300 бит в секунду" - рассказывает Филип Альвелда (Phillip Alvelda), один из руководителей программы NESD, - "Тем не менее, возможностей существующих систем достаточно для реализации некоторых технологий, которые только недавно считались чем-то из разряда научной фантастики. А теперь вообразите себе то, что станет возможным, когда мы получим в свое распоряжение инструменты, способные открыть высокоскоростной канал обмена данными между мозгом человека и компьютером".

В наилучших образцах интерфейсных систем мозг-компьютер (brain-computer interface, BCI) передача данных производится через сто отдельных информационных каналов, в каждый из которых "упаковывается" информация, собираемая с десятков тысяч нейронов. Неудивительно, что такой подход не может обеспечить наилучшего результата, получаемые сигналы от отдельных нейронов являются прерывистыми, неточными и сильно зашумленными.

Технологии следующего поколения, которые будут разработаны в рамках программы NESD, обеспечат более высокую точность передачи сигналов от головного мозга за счет вживляемого в нервные ткани интерфейсного чипа. Согласно предварительным требованиям, объем этого чипа не должен будет превышать одного кубического сантиметра, а его возможностей должно быть достаточно для оцифровки и передачи сигналов минимум от миллиона отдельно взятых нейронов.

Трудности, с которыми придется столкнуться участникам программы NESD при разработке аппаратных средств и средств программной поддержки, можно охарактеризовать термином "феноменальные". Для того, чтобы добиться успешного конечного результата, участникам программы придется совместить в одно целое знания и опыт из самых различных областей науки и техники, начиная от синтетической биологии, нейробиологии и заканчивая низкопотребляющей высокоэффективной электроникой. А самой сложной задачей станут технологии детектирования и транскодирования не только электрических нервных сигналов, но и сигналов электрохимической природы, при помощи которых производится обмен информацией между нейронами. Это, в свою очередь, позволит не только кардинально увеличить точность работы системы интерфейса мозг-компьютер, но и увеличить разнообразие информации, получаемой напрямую из мозга человека.

Если реализация программы NESD окажется успешной, то у новых систем интерфейса будет очень и очень обширный круг областей применений. И речь здесь идет не только о сборе данных о работе головного мозга, в перспективе все это может позволить использовать возможности мозга для решения сложнейших задач, которые являются слишком тяжелыми даже для самых современных и мощных суперкомпьютеров.

Ученые продвинулись в подготовке к операции по пересадке головы

Международная команда биологов осуществили большой шаг на пути к операции по пересадке головы человека, сообщает "Российская газета".

Сама операция намечена на декабрь 2017 года, в качестве пациента добровольно вызвался российский программист Валерий Спиридонов.

Руководитель проекта итальянский хирург Серджио Канаверо рассказал, что команде уже удалось успешно сделать важный шаг – они срастили ствол мозга и спинной мозг (опыты проводились на крысах). Данная операция стала возможна благодаря сверхтонкому наноножу из углерода, который и "склеил" нервные волокна, а также методике стимуляции спинного мозга в месте разреза для появления связи между нейронами.

По словам ученых, примерно через месяц после сращивания животные смогли двигать конечностями. Также командой врачей успешно освоена методика по сохранению функций мозга при полной пересадке мозга (опыты проводились на обезьянах).

Серджио Канаверо год назад объявил о запуске амбициозного проекта HEAVEN/AHBR по пересадке человеческой головы на тело донора. Добровольцем вызвался Валерий Спиридонов, программист из Владимира, страдающий неизлечимым заболеванием - синдромом Верднига-Хоффмана (это мышечная атрофия, с которой редко доживают до 20 лет).

Первая успешная полная пересадка головы (когда одна голова была заменена другой) была проведена в 1970 году командой во главе с Робертом Уайтом в Кливленде. Ему удалось пересадить голову одной обезьяны на тело другой. Правда, ученые не пытались соединить спинной мозг животных, так что обезьяна не могла двигать новым телом. Она жила в течение девяти дней, пока иммунная система не отвергла голову.

1) сидя на стуле приподнимите ногу и делайте круговые движения по часовой стрелке;

2) вытяните правую руку вперёд и начертите в воздухе цифру 6.

ваша нога изменила направление!