современные возможности стимулирования

Подготовила:Андрейчук Карина
Группа :КПС-ДС-3
«Мозговой чип» Intel.
компания Intel является одним из
разработчиков "мозговых
сенсоров" для
непосредственного - что
называется, силой мысли управления всевозможной
электроникой. Более того,
согласно информации
изданий Physorg и
ComputerWorld,
непосредственно
беседовавших с
представителями
лаборатории Intel в
Питтсбурге, США, компания
нащупала технологию для
создания прототипа такого
"мозгосенсорного" чипа,
имплантируемого
непосредственно в мозг и
позволяющего управлять
такими устройствами как
компьютер, мобильник,
телевизор, плеер, без
приложения даже
минимальных усилий
мускулов.
В упрощённом виде
смысл метода состоит в
следующем:
несмотря на индивидуальные различия в
строении мозга каждого человека, процесс
мышления, обдумывания одного и того же
слова или образа должен вызывать
активность в схожих участках мозга. Исходя
из этого, учёные пытаются
систематизировать проявления реакции
мозга с помощью FMRI. Сложностей на этом
пути – хоть отбавляй. Прежде всего,
основная проблема заключается в том, что
до сих пор никто толком не может объяснить
принцип работы мозга. Есть возможность
регистрировать реакцию отдельных участков
коры головного мозга на разные
раздражители и явления, но какие при этом
проистекают процессы, до конца не
выяснено. Вторая, не менее серьёзная
проблема – собственные ограничения
метода FMRI. По сути, методика
функционального отображения магнитного
резонанса основана на отслеживании
изменений кровяного потока и насыщения
кислородом крови в мозгу. Повышение
активности нервных клеток приводит к
увеличению потребления кислорода в
соответствующих областях мозга. Нейроны,
как таковые, не имеют собственных
внутренних энергетических ресурсов для
выработки глюкозы и кислорода, и поэтому
их активность ускоряет кровяные потоки в
областях нейронной активности, при этом
"задержка" составляет примерно 1-5 секунд.
Этот процесс, называемый "гемодинамический отклик", служит
базой для наиболее распространённого сегодня метода
томографии – отслеживании уровня кислорода в крови - Bloodoxygen-level dependent (BOLD). Работа используемого при этом
кровяного контраста – дезоксигемоглобина, основана на том,
что гемоглобин представляет собой диамагнетик в насыщенном
кислородом состоянии и парамагнетик без кислорода. Таким
образом, сигнал магнитного резонанса напрямую зависит от
уровня "окисленного" гемоглобина.
Что же именно представляет собой
пресловутый "мозговой чип" Intel?
Питтсбургской лаборатории? Согласно
информации Computerworld, учёные из
Intel, Питтсбургского университета и
университета Карнеги-Меллона
работают над разработкой
имплантируемого в мозг FMRI-сенсора,
способного считывать мозговую
активность и декодировать полученные
сигналы. Более того, со слов Дэна
Померло (Dean Pomerleau),
разработчика из Intel, удалось уточнить,
что применяемый в их исследованиях
метод FMRI основан именно на оценке
изменений кровоснабжения мозга.
Правда, с дополнительной оговоркой: в
специфических областях головного
мозга, ответственных за "обдумывание"
слов или образов. Вот как описывает
вероятный процесс использования
мозгового интерфейса выше
упомянутый Дэн Померло:"Если мы
сможем добиться безошибочного
распознавания отдельных слов,
появится возможность ментального
печатания. Можно будет набирать буквы
или слова, думая о символах на экране
или печатая целые слова быстрее, чем
набирая их отдельными буквами".
хотелось бы напомнить о представленной прошедшим летом системе
анализа мозговой активности для электрической инвалидной коляски
производства компании Toyota, которая интересна очень высокой
скоростью считывания – всего 125 миллисекунд. Правда, при этом
"водителю" коляски приходится надевать самую настоящую "шапочку" с
датчиками, обеспечивающую электроэнцефалографическое
сканирование активности мозга. "Умеет" такая коляска пока немного –
лишь интерпретирует команды "вправо", "влево" и "вперёд", но зато
делает это практически мгновенно. Это – почти всё, что требуется для
вождения такой коляски. Ну, разве что нет сигнала "стоп", который попрежнему приходится подавать не мысленным усилием, а элементарным
надуванием щёк, которое детектируется специальным датчиком на лице и
интерпретируется как команда остановки
Многим также памятно видео компании Honda, где парень
в шлеме со множеством датчиков управляет "руками"
робота Asimo.
нельзя не отметить очевидные успехи ученых из центра исследований
комплексных вычислительных систем при финской Академии наук.
Разработанный здесь компьютерный интерфейс - Brain Computer
Interface (BCI), разрабатывается как помощь больным и обездвиженным
людям для управления электрическими устройствами и компьютерами
посредством мозговой активности. "Шапочка" в данном случае
использует вышеупомянутый метод электроэнцефалографического
сканирования активности мозга. К сожалению, публикации по этой теме
оканчиваются на сайте финской Академии наук 2007 годом, хотя
результаты получались достаточно интересные. Впрочем, в основном
речь шла о передвижении курсора вправо-влево и формировании
дополнительных управляющих сигналов с помощью других частей тела.
Что касается практической
реализации чипа для
считывания мозговой
активности, имплантируемого
непосредственно под
черепную коробку, такие
эксперименты с переменным
успехом ведутся уже давно. В
качестве одного из
положительных примеров
могу упомянуть
нейроинтерфейс BrainGate2
разработки Университета
Брауна, вылившийся в 2009
году в официально
одобренные Администрацией
США клинические испытания с
участием пациентов-людей в
Массачусетском медицинском
центре.
нейроинтерфейс BrainGate Neural
Interface System представляет собой
беспроводное микроэлектронное
устройство для передачи сигналов
коры головного мозга на внешний
контроллер. Интерфейс состоит из
двух модулей – блока датчиков
мозговой активности,
располагаемого непосредственно в
двигательной области коры
головного мозга, под черепом, и
связанного с ним гибким шлейфом
контроллера, располагаемого под
кожей головы, на черепе.
Контроллер обрабатывает
нейроданные и передает их с
помощью беспроводного
интерфейса на внешний компьютер.
Вживляемый под череп электронный чип состоит из 4х4 мм массива миниатюрных
электродных датчиков, предварительных усилителей сигналов сверхмалой мощности и блока
аналогового мультиплексирования. Имплантируемая микросистема позволяет вести запись и
передачу активности мозга по 16 независимым каналам, преобразуя получаемые сигналы в
цифровой поток.
Спасибо за внимание!!!
Литература:http://www.3dnews.ru/editorial
/it_intel_brainchip/