Имплантат для подключения мозга к компьютеру
02.08.2020
Группа исследователей из Мичиганского университета разработала новый мозговой имплантат очень малой мощности. Ученые говорят, что их разработка до 90 % энергоэффективнее, чем аналогичные. Специалистам удалось не только снизить требования к источнику питания имплантата, они сделали его очень точным в расчетах электрических сигналов мозга, передающихся нейронами.
Открытие может привести к созданию долговременных мозговых имплантатов, которые можно будет применять при лечении неврологических заболеваний, использовать для управления искусственными роботизированными протезами конечностей и другой электроникой.
По словам специалистов из Мичиганского университета, сегодня для точной интерпретации сигналов мозга и их дальнейшего использования требуется компьютер, обычно размером больше самого человека. Такая машина потребляет очень много электричества. Снижение требований к источнику питания "на порядок" откроет дверь к разработке компактных интерфейсов "мозг-машина".
Для возможности прогнозирования сложных моторных функций на основе нейронной активности, например, взятия предмета рукой, сегодня применяются специальные чрескожные электроды. Они выступают в роли прямого канала передачи данных между мозгом и компьютером. По словам ученых, для эффективной работы может потребоваться наличие 100 таких каналов. При этом они должны обладать возможностью передачи до 20 тыс. электрических сигналов мозга в секунду. Соблюдение этих условий может вернуть человеку возможность управлять своей парализованной рукой или даже, например, почувствовать через искусственный имплантат насколько мягким или твердым является объект, который он держит.
Проблема заключается в том, что такой подход небезопасен, поскольку сопровождается рисками инфекции при интеграции электродов в мозг. Кроме того, он не очень практичен за пределами исследовательских лабораторий. К счастью, наука на месте не стоит и ученые уже разработали беспроводные имплантаты на основе интегральных схем, способных считывать и передавать около 16 тыс. электрических сигналов мозга в секунду. Но это ниже требуемого порога требуемой эффективности.
Преимущество разработки исследователей из Мичиганского университета состоит в том, что их технология способна сжимать сигналы, передающиеся мозгом. Ученые сосредоточили свое внимание на пиковых сигналах нейронов, пересекающих определенный порог мощности. Это позволило сократить объем данных, которые необходимо обработать компьютеру и в то же время спрогнозировать следующий запуск нейронов.
Эксперименты показали, что по сравнению с чрескожными имплантатами новая система обладает точно таким же уровнем точности, но при этом требует обработки всего 1/10 от общего объема электрических сигналов. Другими словами, при обработке всего 2000 сигналов мозга исследователи смогли добиться такой же точности, как при обработке 20 тысяч сигналов. Ученые уверены, что это открытие однажды изменит медицину.
<< Назад: Солнцезащитный крем для космонавтов 03.08.2020
>> Вперед: Смех помогает победить стресс 02.08.2020
Последние новости науки и техники, новинки электроники:
Использование Apple Vision Pro во время операций
16.03.2024
Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике.
Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции.
Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация.
Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>
Хранение углерода в Северное море
16.03.2024
Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений.
Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет.
Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду.
Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>
Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека
15.03.2024
Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний.
Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов.
Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>
Морозоустойчивая литий-ионная батарея
15.03.2024
Международная группа ученых под руководством профессора Университета Чжэцзян, Фань Сюлиня, разработала новый вид электролита, позволяющий литий-ионным батареям функционировать при крайне низких температурах. Этот новый прорыв открывает двери для использования батарей даже при -80 °C.
Исследование нового электролита для литий-ионных батарей представляет значительный шаг вперед в области разработки энергоемких и холодоустойчивых батарей. Этот прорыв может иметь далеко идущие последствия для различных отраслей, требующих энергоснабжения в условиях экстремальных температур.
Сюлинь подчеркивает, что такие батареи могут быть применены в различных областях, включая телекоммуникации, транспорт, исследования в Арктике, авиацию и другие.
Ученые создали инновационный электролит, который состоит из редких молекул растворителя, позволяющих достичь характеристик, ранее недоступных для современных электролитов.
Этот электролит обеспечивает быструю зарядку в холодных условиях, позволяя лит ...>>
Разработана новая форма лабораторного мяса
14.03.2024
Ученые Университета Макмастера представили новую форму лабораторного мяса, используя инновационный метод, призванный стать альтернативой традиционным продуктам животного происхождения с высокой степенью подобия в текстуре и вкусе.
Рави Сельваганапати и Алиреза Шахин-Шамсабади из школы биоинженерии Университета разработали метод создания мяса путем формирования тонких листьев культивированных клеток мышц и жира, выращиваемых в лабораторных условиях.
Эти листья живых клеток, сравнимые по толщине с обычной бумагой, сначала выращиваются в пробирках, а затем концентрируются на пластинах для роста, снимаясь и складываясь в стопки. Процесс слияния клеток происходит перед их отмиранием.
Благодаря этой технологии, сборка листьев позволяет формировать куски мяса различной толщины и насыщать их жиром в необходимых пропорциях, что отличает этот метод от других альтернатив.
Ученым удалось создать образец мяса из доступных линий мышиных клеток, а также приготовить его для дегустации. Они ...>>
Случайная новость из Архива Мобильный маршрутизатор Netgear Nighthawk M1
10.02.2017
Компания Netgear анонсировала новый мобильный маршрутизатор, который можно отнести не просто к флагманским: Nighthawk M1 является первым в индустрии устройством с поддержкой сетей 4G со скоростью нисходящего канала до 1 Гбит/с. Основой устройства является LTE-модем Qualcomm X16 с конфигурацией 4 х 4 и поддержкой MIMO.
К сожалению, пока новый маршрутизатор будет доступен лишь австралийцам - пользователям сетей LTE Telstra 4GX. По мере появления аналогичных сетей в других частях нашей планеты этот же маршрутизатор или его региональные версии могут появиться и на полках магазинов за пределами Австралии. Габариты устройства невелики: всего 105,5 х 105,5 х 20,35 мм, весит оно лишь 240 граммов, несмотря на наличие довольно мощной встроенной аккумуляторной батареи.
Netgear Nighthawk M1 предназначен, в первую очередь, для сценариев, когда необходимо установить высокоскоростную беспроводную сеть, включающую в себя до 20 устройств, там, где проводное подключение в принципе отсутствует, но зона затронута покрытием сверхбыстрой мобильной сети. Это характерный сценарий для большинства загородных мест и поселков в Австралии, где скоростная кабельная инфраструктура в принципе отсутствует. Новинка Netgear может использоваться и как обычный кабельный маршрутизатор - у нее есть порт Gigabit Ethernet и два порта USB (один из них типа С), либо как сервер NAS (контент можно разместить на карте microSD, благо, имеется советующий слот).
Встроенный аккумулятор емкостью 5040 мАч обеспечивает непрерывную работу устройства на протяжении до 24 часов. Специальной конфигурации устройство не требует, но имеет симпатичный интегрированный дисплей с диагональю 2,4", где отображаются основные параметры, такие как скорость подключения и объемы загруженных и выгруженных данных. Для тонкой настройки существует специальная мобильная утилита в версиях для Android и iOS.
Модем Qualcomm X16 работает в паре с трансивером WTR5975 RF того же производителя. Эта пара поддерживает не только режим 4 х 4 MIMO, но и объединение каналов от четырех провайдеров (4 х CA), а также модуляцию высокого порядка - 256QAM. Это позволяет достичь скоростей загрузки данных на уровне 1 Гбит/с, но, разумеется, не везде, а лишь там, где для этого существуют все условия. В режиме 64QAM и 2 х CA, используемом для восходящего канала, скорость передачи данных в сетях Telstra 4GX может достигать 150 Мбит/с. Помимо диапазона LTE Cat 16 поддерживается режим 3G на частотах 850/900/1900 и 2100 МГц. Любопытно, что для более уверенного приема к маршрутизатору можно подключить пару дополнительных антенн. Разъемы TS-9 скрываются за декоративными крышечками на задней панели устройства.
В будущем модем X16 станет частью мобильных процессоров Qualcomm Snapdragon 835, но пока он доступен только в виде отдельного чипа. Беспроводная Wi-Fi часть Nighthawk M1 представлена решением Qualcomm класса 2 [ 2 с поддержкой стандартов 802.11b/g/n/ac и одновременной работой в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, что позволяет без проблем использовать до 20 устройств одновременно.
Доступна новинка будет уже в этом месяце, Telstra планирует продавать ее по цене $360 AUD ($276) как отдельное устройство, а также сопровождать новым маршрутизатором ряд тарифных планов подключения к своим высокоскоростным сетям LTE.
|
Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники
All languages of this page
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2024