Стимуляція мозку лазером може створювати помилкові переживання на кшталт “Матриці

Пам’ятаєте культову сцену з першого фільму “Зоряні війни”, в якій R2-D2 проектує голограму принцеси Леї, благаючи Обі-Вана Кенобі допомогти їй? Подібна технологія в реальному світі може одного дня зробити набагато більше, ніж просто запропонувати науково-фантастичні попередження; вона може потенційно змінити життя. І все завдяки невеликій маніпуляції з мозком.

У Каліфорнійському університеті в Берклі дослідники були зайняті вивченням способів проектування голографічного зображення безпосередньо в мозок. Як вони виявили, це може бути використано як для зчитування нейронної активності, так і для її стимуляції.

Результати можуть означати, що одного дня можна буде активувати або пригнічувати тисячі нейронів одночасно; копіювати патерни реальної мозкової активності, щоб змусити мозок думати, що він щось відчуває, бачить або відчуває. Отже, “Зоряні війни” з відтінком “Матриці” або “Початок”!

“Ми розробили систему з використанням лазерного світла, яка може як “читати” активність мозку, так і “записувати” активність мозку”, – розповів Digital Trends Гіллель Адесник, доцент кафедри молекулярної та клітинної біології. “Система використовує принципи голографії: метод створення тривимірних світлових картин, з яким багато хто може бути знайомий по голографічним дисплеям. Мета цієї технології – вимірювати активність мозку як у здоровому, так і в хворобливому стані, щоб ми могли коригувати аберантні патерни активності в режимі реального часу і лікувати широкий спектр неврологічних розладів”.

“Мета цієї технології – вимірювати активність мозку як у стані здоров’я, так і в стані хвороби”.

Технологія голографічної проекції працює з використанням рідкокристалічного екрану, який функціонує як голографічний негатив для формування лазерного світла у спеціально розроблені візерунки. Ці лазерні промені потужністю 40 Вт потім неймовірно швидко імпульсують 300 фемтосекундними спалахами кожну мікросекунду. Мета полягає в тому, щоб імпульси були достатньо швидкими, щоб імітувати нормальну частоту серцевих скорочень, яка спостерігається в корі головного мозку.

Наразі методика була успішно продемонстрована на мишах. Вона була досягнута шляхом інженерії нейронів у мозку миші таким чином, щоб вони експресували білки, які створюють короткий сплеск активності, коли на них потрапляє світло. Наразі це було здійснено лише на крихітному шматочку мозку, розміром півміліметра квадратного, але дослідники вважають, що вони могли б збільшити цей масштаб. І коли вони це зроблять, результати можуть бути надзвичайними.

Активація клітин мозку за допомогою голографії

“У майбутньому, коли буде доведено, що генна терапія безпечна для людини, ця система зможе відстежувати мозкову активність пацієнтів з неврологічними розладами, включаючи епілепсію і шизофренію, швидко визначати, коли мозкова активність йде не так, а потім стимулювати патерни активності в мозку, щоб виправити цю активність і блокувати симптоми цих захворювань”, – продовжив Адесник.

“Пацієнти, які втратили функцію сітківки або інших органів чуття, можуть використовувати цю систему для відновлення зору”.

“У більш широкому сенсі ця технологія також може бути використана для нейропротезування. Пацієнти, які втратили функцію сітківки ока або інших органів чуття, можуть використовувати цю систему для нейропротезування.

можна було б використовувати цю систему для відновлення зору. В принципі, можна було б брати дані зображення з камери, встановленої на голові, і записувати цю активність – після відповідного перетворення – як нейронну активність безпосередньо в мозок, щоб забезпечити сліпого штучним зором”.

У тому ж дусі Адесник сказав, що дослідники можуть використовувати цю розробку для створення нових способів керування розумними протезами, такими як роботизовані руки.

Хоча ці дослідження все ще знаходяться на відносно ранній стадії, вони потенційно можуть вирішити дві найбільші проблеми, які існують в області інтерфейсів між мозком і машиною. Це низька просторова роздільна здатність існуючих систем, дозволених для використання людиною, і той факт, що такі системи, як правило, не реагують на сенсорний зворотний зв’язок. Це має вирішальне значення, якщо дослідники хочуть створити інструменти, які дозволять нам точно використовувати наші руки для підняття предметів.

Що далі у проекті? Нейронний протез для мишей, мабуть.

“Ми плануємо використовувати цю систему, щоб побачити, чи зможемо ми вилікувати моделі когнітивних захворювань, таких як шизофренія”, – продовжив Адесник. “Але як фундаментальні нейробіологи, ми також в першу чергу зацікавлені в тому, щоб використовувати цю систему для “злому” нейронних кодів сенсорного сприйняття”.

“Ми хочемо зрозуміти, як наш мозок будує сприйняття зовнішнього світу за допомогою мови нейронів, яка, по суті, є цифровим кодом нулів і одиниць в сотнях мільйонів клітин мозку. Ми вважаємо, що ця нова технологія може вирішити це фундаментальне питання в неврології, оскільки ми можемо спробувати створити штучні сприйняття, записавши певні патерни активності в мозок і подивитися, що “працює””.

• Рекомендації редакторів
• Наступна велика наукова новинка вже у вашій кишені
• Вам потрібна розумна зубна щітка?
• Ця лампочка може відстежувати ваш сон і контролювати серцебиття на відстані
• Через 6 тижнів я бачу цінність у прихильності до Apple Watch Series 7

• 5 речей, які вміє Amazfit GTR 3 Pro, але не вміє Apple Watch Series 7
• Здоров’я та фітнес
• Пристрої, що носяться
• HBO Max

Source: digitaltrends.com