Нейроинтерфейс позволит вернуть парализованным людям возможность двигаться


1 000
Когда-нибудь
прогноз сбудется
В США группе ученых удалось дать возможность парализованному мужчине частично контролировать движения собственной руки.
44%
56%
(+1)
(+2)

Сводная информация по прогнозу Редактировать сводную информацию

05 августа 2018 - Ученые из МФТИ создали математическую модель, которая позволяет достаточно просто расшифровывать сигналы из двигательной коры мозга и отправлять их в экзоскелет. Это ускорит их работу и сделает их более удобными для инвалидов. В последние 10 лет нейрофизиологам удалось совершить настоящий прорыв в области создания нейроинтерфейсов – набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных кибер-конечности. Подобные микрочипы, как отмечает Стрижов, сегодня многие ученые планируют использовать для создания систем управления экзокелетами, которые позволят парализованным инвалидам самостоятельно двигаться. Сейчас их применение крайне ограничено из-за сложностей в интерпретации сигналов, поступающих из коры мозга, что требует больших вычислительных ресурсов. Стрижов и его коллега Анастасия Мотренко решили эту проблему, разработав достаточно простой набор линейных уравнений, позволяющих интерпретировать сигналы, которые кора мозга человека вырабатывает в тот момент, когда он желает подвигать рукой или совершить какое-то другое действие. Математики из МФТИ избавились от требующих больших вычислительных ресурсов нейросетей, предположив, что движение руки или других конечностей можно описать в виде набора из нескольких линейных уравнений, параметры которых можно "вытащить" из сигналов, которые электроды считывают из двигательной коры мозга. Математики вычислили параметры уравнений и составили новый набор формул, позволяющий предсказывать характер движения руки по тому, какие сигналы в текущий момент времени вырабатывает мозг и насколько они похожи друг на друга. Подобные наборы уравнений, как отмечают ученые, можно решать даже при помощи самых маломощных и миниатюрных микросхем. Это позволит вставлять чипы, декодирующие сигналы мозга, внутрь черепа вместе с электродами, что сделает кибер-протезы и экзоскелеты более удобными для их пользователей, а сами нейроинтерфейсы – более отзывчивыми и быстрыми.  https://ria.ru/science/20180803/1525896595.html

30 марта 2017 - Уникальные импланты были испытаны на 53-летнем жителе США Билле Кочеваре, который был парализован 8 лет назад в результате ДТП. Билл страдал достаточно серьезной патологией под названием «квадриплегия» — паралич четырех конечностей. Чтобы помочь человеку, исследователи из университета Кейв Вестерн, поместили в головной мозг пациента электронные импланты, позволяющие декодировать сигналы мозга, а в предплечье — особые сенсоры, которые считывают сигналы мозга и при помощи специального алгоритма стимулируют движение руки с помощью автоматического механизма.

5 августа 2018
User Image4teller(85)%
Ученые из МФТИ создали математическую модель, которая позволяет достаточно просто расшифровывать сигналы из двигательной коры мозга и отправлять их в экзоскелет. Это ускорит их работу и сделает их более удобными для инвалидов, пишут математики в статье, опубликованной в журнале Expert Systems with Applications. "Двигаясь и получая отклики от окружающей среды, человек учится. Структура его мозга изменяется. Появляются новые связи, модель устаревает. Мы должны предложить такую модель, которая изменяет свою структуру вместе с аналогичными сдвигами в работе мозга. Это нетривиальная задача, и сейчас мы работаем над ее решением", — рассказывает Вадим Стрижов из Московского Физтеха в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза. В последние 10 лет нейрофизиологам удалось совершить настоящий прорыв в области создания нейроинтерфейсов – набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных кибер-конечности, искусственные глаза и даже те органы чувств, аналогов которых нет в природе – тепловизоры и рентгеновизоры. Возможности нейроинтерфейсов не ограничиваются протезами. К примеру, в марте 2013 года бразильские и американские ученые смогли объединить мозг двух крыс, живущих в тысячах километров друг от друга, в своеобразную "локальную сеть", или, как назвали эту конструкцию сами ученые, "органический компьютер", и научить их обмениваться информацией. Подобные микрочипы, как отмечает Стрижов, сегодня многие ученые планируют использовать для создания систем управления экзокелетами, которые позволят парализованным инвалидам самостоятельно двигаться. Сейчас их применение крайне ограничено из-за сложностей в интерпретации сигналов, поступающих из коры мозга, что требует больших вычислительных ресурсов. Стрижов и его коллега Анастасия Мотренко решили эту проблему, разработав достаточно простой набор линейных уравнений, позволяющих интерпретировать сигналы, которые кора мозга человека вырабатывает в тот момент, когда он желает подвигать рукой или совершить какое-то другое действие. Сегодня для расшифровки подобных нервных импульсов используются так называемые нейросети – цифровые "аналоги" цепочек нервных клеток, способные к самообучению и поискам произвольных закономерностей и шаблонов в огромных массивах данных. Нейросети хорошо справляются с этой задачей, однако их использование требует огромного количества вычислительных ресурсов, из-за чего чипы на их базе нельзя напрямую имплантировать в мозг. Математики из МФТИ избавились от нейросетей, предположив, что движение руки или других конечностей можно описать в виде набора из нескольких линейных уравнений, параметры которых можно "вытащить" из сигналов, которые электроды считывают из двигательной коры мозга. Для этого ученые проанализировали данные, которые были записаны японскими нейрофизиологами, наблюдавшими за тем, какие сигналы вырабатывала двигательная кора мозга макак во время движения рук и где в это время находились разные части их конечностей. Американские биологи научили обезьян управлять виртуальными конечностями: в ходе эксперимента испытуемые заставляли своего «аватара» класть руки на два круглых объекта, показанных на компьютерном мониторе, используя при этом сначала джойстики, а затем – исключительно силу мысли. Разбив эти записи на множество фрагментов и отфильтровав их особым образом, математики вычислили параметры уравнений и составили новый набор формул, позволяющий предсказывать характер движения руки по тому, какие сигналы в текущий момент времени вырабатывает мозг и насколько они похожи друг на друга. Подобные наборы уравнений, как отмечают ученые, можно решать даже при помощи самых маломощных и миниатюрных микросхем. Это позволит вставлять чипы, декодирующие сигналы мозга, внутрь черепа вместе с электродами, что сделает кибер-протезы и экзоскелеты более удобными для их пользователей, а сами нейроинтерфейсы – более отзывчивыми и быстрыми.
Существующие похожие прогнозы
Примерно
5 апреля 2020
прогноз сбудется
Техника и наука
Экран новой модели смартфона от Apple может получить необычную вогнутую форму . Также компания работает над новыми "воздушными" жестами для управления гаджетов, без...
50%
50%
(+3)
(+1)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Специалисты Калифорнийского университета в Ирвайне создали новый тип маскирующего материала, который скрывает объекты от инфракрасных сканеров
44%
56%
(+1)
(+5)
Не позднее
1 марта 2021
прогноз сбудется
Техника и наука
Когда конструкция реактивных ранцев будет испытана и безопасность подтверждена (5 лет должно быть достаточно, он уже летает), логичнее всего начать с полиции
60%
40%
(+2)
(+1)
Примерно
31 декабря 2018
прогноз сбудется
Техника и наука
Ассистент сможет самостоятельно совершать звонки, чтобы назначить встречу, зарезервировать время или столик. Например, позвонить в салон красоты и «обговорить» время визита...
41%
59%
(+2)
(+2)
Не позднее
26 декабря 2020
прогноз сбудется
Техника и наука
Новая администрация президента США порекомендовала NASA начать разработку плана, связанного с исследованиями и освоением Луны.
59%
41%
(+5)
(+4)
Примерно
5 декабря 2025
прогноз сбудется
Техника и наука
Apple отправила письмо регулятору США по поводу правил для машин с автопилотом. "Компания инвестирует значительные средства в исследования машинного обучения и автоматизации"
59%
41%
(+3)
(+2)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Boeing считает, что им удастся достигнуть такого же уровня продуктивности, как другим фирмам, так как компания в основном производит крупные спутники
53%
47%
(+3)
(+2)
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Ученые планируют заменить кремниевые составляющие в чипах на наноматериалы
60%
40%
(+2)
(+3)
Примерно
31 декабря 2026
прогноз сбудется
Техника и наука
Volkswagen представил обновленный концепт своего электромобиля VOLKSWAGEN I.D. и пообещал выпустить 30 полностью электрических моделей в течение ближайших 10 лет
56%
44%
(+1)
(+4)

Политика:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Технологии:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Экономика:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Общество:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Медицина:        2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

 

С помощью поиска можно найти прогнозы по любым темам