Управление коляской силой мысли

11.03.2016

Исследователи из Медицинской школы Университета Дюка (США) разработали устройство для управления движением коляски с помощью только мысленных команд и успешно испытали его на обезьянах.

К настоящему времени несколько научных групп в мире разработали интерфейсы мозг-машина для управления протезами, используя активность нейронов коры головного мозга. Однако оставалось неясным, можно ли использовать этот метод для управления инвалидной коляской при ее непрерывном движении в пространстве.

Эксперименты, которые могли бы дать ответ на этот вопрос, биологи из университета Дюка начали еще в 2012 году. Они внедрили двум макакам-резусам сотни тончайших микроволокон в области коры, отвечающие за движения и ощущения. Затем, поместив макак в инвалидные кресла, исследователи демонстрировали им гроздья винограда, заставляя обезьян стремиться к вожделенной цели. Макаки при этом не двигались, так что стремление было исключительно мысленным. Исследователи регистрировали возникающие при этом сигналы от почти 300 нейронов головного мозга. Накопив обширный массив данных, они запрограммировали компьютерную систему - декодер, чтобы перевести сигналы мозга в цифровые команды управления специальным роботизированным креслом-коляской.

На следующем этапе обезьяны пытались достигнуть цели, мысленно управляя коляской. Они показали хорошую обучаемость, со временем значительно улучшили свою способность к навигации и все более эффективно и быстро добирались до лакомства.

Таким образом экспериментаторам удалось доказать, что активность коры головного мозга можно использовать для управления движением инвалидной коляски и мозг можно этому обучить.

Интересно, что наряду с сигналами мозга, отвечающими за различные типы движения, исследователи неожиданно выявили сигнал, соответствующий оценке расстояния до цели, которого не было в начале эксперимента. Он возник по ходу обучения.

Эта работа имеет огромное значение для людей с тяжелыми формами инвалидности, которые потеряли из-за болезни подвижность и контроль над мышцами. Им подобная технология может вернуть подвижность.

Поскольку оборудование позволяет контролировать до 2000 нейронов, исследователи планируют расширить эксперимент, чтобы добиться повышения правильности и точности устройства для обезьян, прежде чем перейти к разработке его варианта для человека.

<< Назад: Камера Sony DSC-HX80 11.03.2016

>> Вперед: Новое поколение транзисторных матриц от Toshiba 10.03.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива ИИ научили различать глаза живых и мертвых 28.07.2018 Исследователи из Варшавского политехнического университета разработали алгоритм машинного обучения, способный различать радужные оболочки живых и мертвых людей с точностью в 99 % Ученые натренировали искусственный интеллект, используя базу радужных оболочек людей, умерших в разное время, а также образцы радужек сотен живых людей. Затем исследователи заставили систему взаимодействовать с изображениями глаз, на которых алгоритм не обучался. Глаза мертвых людей обычно удерживают ретракторы, поэтому сотрудники университета вынуждены были вырезать из изображений-образцов все, кроме самих радужных оболочек, чтобы не вводить алгоритм в заблуждение. Польским исследователям пришлось фотографировать живые радужные оболочки той же камерой, на которую снимали глаза трупов, чтобы технические различия не испортили результат. В таком подходе есть подвох: алгоритм способен обнаружить мертвый глаз только в том случае, если его владелец скончался 16 или более часов назад - в первые несколько часов разница несущественна. Теоретически злоумышленник мог бы убить кого-то, открыть глаз жертвы и разблокировать ее смартфон. Впрочем, благодаря системе убийце, по крайней мере, пришлось бы поторопиться.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026