Tags: мозг

one-fact.ru

"Камеры слежения" за мозгами ближе чем вы думаете

Один из кадров «извлеченного» из мозга видеофрагмента.Извлечение образов из мозга человека — от букв до видео…

Одним из самых эффектных достижений 2011 года была демонстрация возможности “считывания” видео-фрагмента из мозга человека. Это событие стало закономерным шагом в целой череде экспериментов по “чтению мыслей”. (Три обзорные статьи на эту тему: первая, вторая, третья.)
Новейшая техника позволила распознать по изменениям в поведении нейронов в коре головного мозга, что именно видит человек перед собой. Если прогресс пойдет тем же темпом, то уже в ближайшем будущем мы сможем не только понять, чем взгляд на мир одного человека отличается от другого, но и увидеть на экране компьютера собственные сны и фантазии…

Первый успешный эксперимент по "извлечению образов" из мозга человека был проведен 4 года назад. И результатом его стало, ни много ни мало, успешное прочтение "в голове" добровольца тех букв, которые тот видел перед собой.
Прорыв совершила большая команда японских исследователей из пяти национальных институтов и лабораторий под руководством Юкиясу Камитани, Йочи Мияваки и др.
В коротком пересказе опыт предельно прост: добровольцам предъявлялись большие черно-белые изображения, построенные из 100 “пикселей” (10 на 10 квадратиков) — с их мозга с помощью фМРТ  снимались данные — на основе этих данных компьютер проводил реконструкцию того, что видит перед собой человек.

Результаты эксперимента 2008 года по извлечению образов из мозга человека.

Вверху — те стопиксельные изображения, которые предъявлялись человеку. Затем идет серия попыток “извлечения информации из мозга”. В самом низу — обобщенный результат распознания.
Хорошо видно, что даже после однократного прохода в большинстве случаев исходные изображения вполне узнаваемы, не говоря о финальном результате…


( Читать и смотреть далее... )

.

one-fact.ru

Современный мир меняется кончиками пальцев, скоро и они станут лишними...

Применяя сдвоенную технологию «чтения мысли», японцам удалось провести весьма впечатляющую демонстрацию — «мысленное управление» роботом ASIMO.Управление мыслью — от курсора компьютера до инвалидной коляски, автомобиля и роботов...

В третьей обзорной статье по истории “чтения мыслей” (первая, вторая) рассказ пойдет об опытах по связыванию мозга человека, компьютера и различных устройств.
Первые эксперименты по успешному “считыванию” команд из мозга человека были проведены в самом конце 20 века. А уже меньше чем через десять лет очередное достижение в "управлении силой мысли” стало вполне привычной новостью.
С помощью различных технологий люди (в т.ч. полностью парализованные) учатся управлять компьютерными программами, инвалидными колясками, автомобилями, робо-протезами и даже автономными роботами…


Эксперименты с животными по “мысле-управлению” различными устройствами дали массу новых знаний о том, как работает мозг и какие возможности могут быть по его использованию в качестве универсального “пульта управления”. Но ближайшая задача, которая стояла и стоит перед исследователями, работающими с человеком  — это создание устройств, которыми смогут воспользоваться для полноценного взаимодействия с окружающим миром парализованные люди.

Еще в 1990 году Рой Бэкэй и Филипп Кеннеди начали свои эксперименты по “извлечению” сигналов из мозга. В 1996 году в Атланте (в Университете Эмери) они получили разрешение на проведение двух экспериментов с участием безнадежно больных людей. Первый опыт завершить не удалось — женщина, принимавшая в нем участие, вскоре скончалась. Второй же прошел успешно. В 1998 году художник и музыкант Джонни Рей (1944–2002), тяжело парализованный из-за травмы ствола головного мозга (синдром “запертого человека”), стал пионером связывания мозга и компьютера.


( Читать далее... )

one-fact.ru

1990-е: крысы-киборги... 2000-е: обезьяны-киборги... 2010-е: люди-киборги...

Робо-рука, которой научились управлять с помощью мозг-копьютерного интерфейса обезьяны в экспериментах, проводимых Питсбургским университетом.Мозг – компьютер: первые роботизированные интерфейсы (от обезьяны до человека)…

Прямое взаимодействие мозга и компьютера — изобретение, сравнимое по своим последствиям с созданием радио и телевидения. Начавшись как медицинские исследования, опыты по извлечению информации из мозга уже меняют наш мир. Тысячи обездвиженных людей, людей с поражением различных участков нервной системы получают надежду на практически полноценное взаимодействие с окружающим миром. Но этого мало — связка мозг-компьютер открывает ошеломляющие перспективы в управлении механизмами, создавая новое “тело” человека… А начиналось всё, как обычно, с опытов над лабораторными крысами и обезьянами…

10 октября 2011 года Медицинская школа университета Питсбурга опубликовала сообщение об успешном завершении испытаний робо-руки, которая управлялась полностью парализованным Тимом Хеммесом. Управление осуществлялось с помощью интерфейса мозг-компьютер (brain-computer interface - BCI); контакт с мозгом обеспечивали электроды, помещенные непосредственно на двигательную зону коры головного мозга.

Это достижение явилось прямым продолжением экспериментов с обучением обезьян управлять различными манипуляторами, используя только “силу своего мозга”. Вот наиболее показательное видео:



А начиналось всё в 20 веке. Наибольших успехов к концу 90х годов прошлого века добилась группа из Института Дюка в Северной Каролине (США) под руководством профессора Мигеля Николелиса. Им первым удалось записать активность большого числа нейронов с обширной области мозга и поставить им в соответствие различные движения животных.

( Читать далее... )




one-fact.ru

Работать головой? Скоро это будет означать нечто другое... Пока же поиграем...

Mindflex Duel Game — игра, в которой соперники могут соревноваться в «передвижении предметов силой мысли»…Mindflex Duel Game — игрушка за $99, которая учит «передвигать предметы силой мысли»…

Опыты по “чтению мыслей” имеют более чем столетнюю историю. Но за последние 20 лет случился настоящий прорыв. Такой, что даже в индустрии развлечений стали одна за другой появляться игры, в которых участники могут управлять игрой “силой собственной мысли”. Как правило, в их основе — устройства, в которых нейроинтерфейс предназначен для управления компьютером. Mindflex Duel Game — игра другого рода, в ней два соперника могут впрямую посоревноваться «у кого мысль сильнее»…

Mindflex Duel Game поступила в продажу осенью 2011 года. Её можно заказать на Amazon.com всего за 99 долларов США. Суть основной игры проста — необходимо, концентрируя своё внимание на небольшом шарике, передвинуть его в сторону соперника лишь «силой своей мысли».

( Читать и смотреть далее... )

.

one-fact.ru

Про технологии заглядывания внутрь...



Снятие электроэнцефалограммы — первый способ «чтения мыслей»…Чтение мыслей — история и технология прорыва…


Чтение мыслей постепенно становится реальностью. Снимая показания с мозга человека, ученые научились извлекать слова из мыслей, воспроизводить звуки, которые хотел бы произнести немой человек, определять, какую статичную картинку видит перед собой доброволец и даже, что за сцену фильма он смотрит. Новости об этих достижениях многократно прокатывались по СМИ, но они настолько важны, что мы решили вернуться к ним, и в серии статей постараться зафиксировать крупнейшие достижения в проникновении “внутрь мозга”…

То, что работу мозга сопровождают электрические импульсы, было обнаружено еще в середине XIX века. В 1875 году физиолог В.Я.Данилевский и английский врач Р.Кэтон, независимо друг от друга, записали первые данные по электрической активности мозга собак, кроликов и обезьян. В 1913 году была записана первая электроэнцефалограмма с мозга собаки, а в 1928 году — человека.


( Читать далее... )





one-fact.ru

Знание сильнее наркотиков

В случае если крысы сидели на малой дозе наркотиков или получали среднюю дозу в течении короткого периода времени — они чаще всего предпочитали изучить новый предмет, чем получить очередную дозу.Процесс познания — сильнейшее удовольствие, способное конкурировать с тяжелыми наркотиками (результаты экспериментов)…

Процесс познания — это мощнейшее удовольствие. Утверждение, знакомое очень многим. Серия экспериментов с людьми и крысами не только подтвердила это, но и показала, что удовольствие от познания может успешно конкурировать с сильными наркотиками.

Нейрофизиологи и психологи из Университета Небраска поставили два эксперимента с крысами-наркоманами. В первом эксперименте крыс приучили к разным дозам кокаина — 7,5; 20 и 30 мг/кг, во втором — крысам давали одинаковую дозу по 10 мг/кг, но  в течение разных периодов времени: 1, 14 и 28 дней. В обоих экспериментах проверялось — насколько желание узнать новое может конкурировать с желанием получить очередную дозу наркотика.

Для этого крыс ставили перед двумя помещениями, в одном из которых они всегда получали дозу кокаина, а в другом, время от времени, помещали какой-то новый, неизвестный до того момента  крысам, предмет. В качестве предметов выступали косок материи, шарик из газетной бумаги, пластиковая трубка и т.п. Крысы могли видеть этот предмет и выбрать — пойти к нему и исследовать его или пойти в другое помещение и получить наркотик.

( Читать далее... )

 
one-fact.ru

Про хомо[электро]энергетику и возможности роста мозга…

Рост мозга человека ограничен энергетикой его тела Рост мозга человека ограничен энергетикой его тела…
Ученые из Кембриджского университета в серии своих исследований попытались ответить на вопрос о пределах роста мозга человека. Результат оказался пессимистичным. И на рост мозга, и на его усложнение, и, соответственно, на рост интеллекта наложены жесткие ограничения со стороны энергетики человеческого тела. Впрочем, фиксированный размер мозга не помешал нам выиграть у более большеголовых неандертальцев; не помешает, скорее всего, это и в будущем…

Кембриджские нейробиологи Саймон Лафлин (Simon Laughlin)  и Эд Баллмор (Ed Bullmore), а также их коллега из Голландии Мартин ван ден Хювель (Martijn van den Heuvel) в своих исследованиях изучали связь между развитием мозга, его сложностью, уровнем интеллекта человека и энергетическими процессами, происходящими как в организме в целом, так и на уровне отдельных клеток головного мозга.

Один из выводов их работы вызвал особенно широкий резонанс: дальнейший рост человеческого мозга — невозможен по энергетическим причинам.

Как известно, вес мозга человека в среднем составляет 2 процента от массы его тела (что больше, чем у всех других животных на Земле), но при этом он потребляет 20 процентов энергии, которую вырабатывает наш организм.

Нейробиологи постарались выяснить, сколько конкретно энергии потребляют отдельные клетки мозга, и смоделировали, какие нужны дополнительные энергозатраты, чтобы можно было поддержать его дальнейший рост. Согласно их расчетам оказалось, что энергетика тела с дальнейшим ростом просто не справится.

( Читать далее... )

 

.

one-fact.ru

Сможет ли только что прозревший слепой отличить шар от куба?

Дети - участники «Проекта Прокаш»Прозревший слепой сразу не может узнавать предметы. Но уже через неделю всё меняется… Получен ответ на 300-летнюю загадку Молинё.

300 лет назад Уильям Молинё спросил у Джона Локка: сможет ли только что прозревший слепой отличить куб от шара, не прикасаясь к нему? Найти и обосновать ответ пытались многие и философы, и физиологи. И вот недавно были опубликованы результаты эксперимента, в котором наиболее точно соблюдены все исходные условия старинного вопроса и получен однозначный ответ на него. Однако и этот ответ, в свою очередь, породил массу вопросов...

Один из самых известных вопросов относительно зрения был сформулирован ирландским философом Уильямом Молинё в 1688 году в письме к Джону Локку. Суть этого вопроса проста: слепого от рождения человека научили наощупь различать куб и шар; куб и шар ставят на стол, а слепой внезапно обретает зрение… вопрос: сможет ли он отличить куб от шара только с помощью зрения?

Джон Локк ответил отрицательно. Затем в дискуссии участвовали Беркли, Лейбниц, Кондильяк, Дидро и мн. другие. Причем обсуждения были не только теоретические — уже в 1728 году в Англии была проведена операция по удалению катаракты у слепорожденного тринадцатилетнего мальчика и предпринята попытка выяснить особенности его восприятия мира сразу после прозрения… В XX веке к проблеме возвращался, в частности, Э.В.Ильенков, разработавший метод обучения слепоглухих детей…

Однако ни теоретические рассуждения, ни даже опыты по излечению слепоты не дали однозначного ответа на проблему Молинё (которая, кстати, была для него не только умозрительной — его жена была слепой). Всегда находились контраргументы и к условиям проведения экспериментов (а, следовательно, к их результатам), и, тем более, к теоретическим построениям…

И вот спустя более чем триста лет был проведен, пожалуй, наиболее чистый эксперимент из всех, в которых пытались ответить на вопрос Молинё.


( Читать далее... )

.

пессимизм-80

Видео- и аудио-культура = культура деградирующая...

«Человек научился читать 5 тыс. лет назад. Человеческий мозг же сформировался более 100 тыс. лет назад. То есть, с точки зрения эволюции, умение читать — явная надстройка над уже существующими структурами мозга. Это подтвердило новейшее МРТ-исследование: оказалось, что при чтении задействовано большинство высших зон мозг. А значит, чтение можно рассматривать как лучшее упражнение для поддержания мозга “в форме”…


Чтение — сложнейшее упражнение для мозга. У грамотного человека при распознавании текста значительно более интенсивно начинает работать зрительная зона коры головного мозга, активируются области, ответственные за обработку звуковой информации, и одновременно включаются несколько других мозговых центров.

Обучение чтению и письму рассматривалось всеми цивилизациями как ключевая ступень в интеллектуальном развитии человека, причем несмотря ни на какие трудности и временные затраты. Как оказалось, за подобным представлением стоит не только “внешняя” полезность чтения/письма,  но и сам способ функционирования нашего мозга.
Мозг человека, умеющего читать, работает заметно более сложным образом, чем мозг неграмотного. Причем мозг того, кто упражнялся в чтении в детстве, умеет лучше активировать все свои ресурсы, чем мозг человека, обучившегося грамоте, уже будучи взрослым.
Такие выводы можно сделать на основании исследования, которое провел коллектив ученых под руководством Станисласа Деэне (Stanislas Dehaene). С помощью ФМРТ они обследовали 63 добровольца из Португалии и Бразилии. Среди добровольцев 10 были неграмотными, 22 научились читать уже взрослыми, оставшиеся 31 прошли обычное обучение в детстве...»
( подробности в статье «Чтение — сложнейшее упражнение для мозга...» на One-fact.ru )


one-fact.ru

Сделает ли спорт из обезьяны человека?

Контрольную группу макак поставили в условия, в которых они вели малоподвижный образ жизниФизические нагрузки повысили сообразительность макак в 2 раза. Для человека же есть и другие пути…

Улучшение работы мозга при регулярных физических нагрузках подтверждалось многократно. Очередной эксперимент, проведенный на этот раз над макаками, показал, что физкультура может улучшить способность к обучению в два раза. Однако, очень важным здесь оказывается режим тренировок. Кроме того многие нейробиологи оспаривают пользу спорта для человеческого мозга, отдавая приоритет решению сложных интеллектуальных задач… ( >>> 1F )

1_human_fact,  1Fact - только отборные факты и научные открытия one-fact.ru