Новое исследование ученых из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ и Института лингвистики РАН меняет представление о развитии речи у детей — границы между нормой и нарушениями. Российский стартап Neiry создал трекеры состояний головного мозга.
"Даже на 10% не изучен" - нейрофизиолог об исследованиях человеческого мозга
Вот наши исследования направлены именно на изучение роли белков при нейродегенерации. МедикФорум представляет новости про человеческий мозг сегодня. Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть.
Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Новое исследование ученых из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ и Института лингвистики РАН меняет представление о развитии речи у детей — границы между нормой и нарушениями. Новое исследование показывает, как мозг меняется при лечении депрессии. Молекулярное Мозговое Исследование. Новости психологии: ученые использовали новые мощные методы визуализации мозга, чтобы выявить нейрохимический дисбаланс в области лобных долей у пациентов с обсессивно-компульсивным расстройством.
Использование гаджетов привело к изменениям в мозге детей
| Как питание влияет на здоровье головного мозга | — Какие открытия удалось сделать исследователям мозга за последние десятилетия, насколько удалось продвинуться? |
| Нейробиологи заявили о прорыве в методах глубокой стимуляции мозга - | мозг — самые актуальные и последние новости сегодня. Будьте в курсе главных свежих новостных событий дня и последнего часа, фото и видео репортажей на сайте Аргументы и Факты. |
| Мозг человека - строение, функции, особенности, развитие, исследования. | Физикам-теоретикам Утрехтского университета (Нидерланды) удалось создать искусственный синапс, который работает с помощью воды и соли, и является доказательством того, что компьютер, способный использовать ту же среду, что и мозг, может. |
| мозг - Последние новости : | Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть. |
| Человеческий мозг: пять последних открытий ученых | | «Мы приходим к совершенно новому классу антидепрессантов». Нейробиолог Рауль Гайнетдинов — о том, как в России разрабатывают революционные средства против заболеваний мозга. |
Российский нейробиолог — о работе памяти и воспитании гениев
- Еженедельная рассылка Купрума: только важное, одним письмом
- Мозг и когнитивные способности
- Главные новости
- Российские ученые исследовали особенности мозга больных дете
- Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Не как у всех: российские ученые исследовали особенности мозга детей с синдромом Ретта
События и новости 24 часа в сутки по тегу: МОЗГ. Последние новости и события. Ученые представили новый метод лечения глиобластомы – опухоли головного мозга, которая в большинстве случаев приводит к летальному исходу в течение нескольких месяцев после постановки диагноза. Физикам-теоретикам Утрехтского университета (Нидерланды) удалось создать искусственный синапс, который работает с помощью воды и соли, и является доказательством того, что компьютер, способный использовать ту же среду, что и мозг, может.
Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Анохина, в возникновении временной связи при образовании условных рефлексов лежит сенсорно-биологическая конвергенция импульсов на каждой клетке коры. Метод ПЭТ дает возможность проследить, какие области функционируют при выполнении тех или иных психических функций, но все же недостаточно известным остается то, что происходит внутри этих областей, в какой последовательности и какие сигналы посылают друг другу нервные клетки и как они взаимодействуют между собой. На карте мозга, определены области, отвечающие за те или иные психические функции. Но между клеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень — совокупность нервных клеток, так называемый ансамбль нейронов, функции которых представляют большой научный интерес. В своей работе «Рефлексы головного мозга» И. Сеченов [4] впервые утверждал, что в основе психических процессов лежит рефлекторный принцип деятельности.
Он приводил утвердительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, то есть все переживания, мысли, чувства, возникают в результате воздействия на организм какого-либо физиологического раздражителя. Павлов создал свою теорию условных рефлексов, согласно которой горизонтальная корковая временная связь при образовании условных рефлексов основывается на свойствах нервных центров — иррадиации, доминантного возбуждения центров безусловных раздражителей и проторении пути. Много исследований было проведено В. Бехтеревым, который занимался строением мозга, связывал с ним его функции. Им предложен метод, позволяющий досконально изучить пути нервных волокон и клеток, по которым создан «атлас головного мозга».
Настоящий прорыв в изучении мозга происходит тогда, когда удается войти в прямой контакт с клеткой мозга. Метод представляет собой непосредственное вживление в мозг электродов в диагностических и лечебных целях. Электроды вживляются в различные отделы мозга, при раздражении которых происходит повышение его активности, что позволяет детально изучить процессы, происходящие в нем. Предполагалось, что мозг поделен на четко разграниченные участки, каждый из которых «отвечает» за свою определенную функцию. Например, это зона, отвечающая за сгибание мизинца, а это зона, ответственная за любовь.
Эти выводы основывались на простых наблюдениях: если данный участок повреждался, то и соответственно функция его нарушалась. В настоящее время становится ясным, что все не так просто: нейроны внутри разных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем, и нельзя осуществлять везде четкую «привязку» функции к области мозга в том, что касается обеспечения высших функций, то есть можно лишь сказать, что данная область имеет отношение к памяти, речи, эмоциям. Пока трудно объяснить, что этот нейронный ансамбль не кусочек мозга, а широко раскинутая сеть и только он отвечает за восприятие букв, а другой ансамбль — за восприятие слов и предложений. Сложная работа мозга по обеспечению высших видов психической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множество огней, а потом они начинают гаснуть и снова загораются, перемигиваясь между собою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают.
Всего в исследовании биологи наблюдали за четырьмя пациентами, все находились в коматозном состоянии после остановки сердца.
В течение от 30 секунд до двух минут после того, как пациентов сняли с системы жизнеообеспечения отключили вентиляторы ИВЛ , в мозге двух из четырех пациентов наблюдались всплески гамма-волн. Интересно, что эта активность казалась организованной, поскольку гамма-волны в одной части мозга были связаны с предсказуемыми паттернами активности в других областях. Особенно активным было височно-теменное соединение, область мозга, где сходятся височные и теменные доли. Известно, что эта область активируется, когда люди видят внетелесные переживания или сны, пишут ученые.
Будет рассмотрена роль синаптических нарушений в различных нейросетях при развитии БА БГ и БП в функциональном разобщении структур мозга и когнитивном снижении. Основное внимание будет уделено изменениям нейросетей на преклинических стадиях заболеваний, зависимости этих изменений от генетической предрасположенности к болезням, реорганизации нейросетей мозга в обеспечении когнитивных процессов. В качестве одного из примеров применения ЭЭГ и ВП высокого разрешения будет показан анализ когнитивных ВП высокого разрешения с использованием парадигмы Струпа и заданием на переключение у больных БГ.
Ключевым вопросом для диагностики является оценка локализации и мощности источников, генерирующих электрические сигналы. Одним из наиболее часто используемых алгоритмов для определения локализации источников стала LORETA электромагнитная томография низкого разрешения. Оценка источников когнитивных компонентов ВП высокого разрешения в парадигме Струпа может использоваться как биомаркёр нейродегенеративного процесса при БГ, в том числе у асимптомных носителей мутации в гене HTT.
Над изучением мозга работали сотрудники Балтийского федерального университета имени Канта и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. В ходе проводимых исследований сравнивалась активность мозга 61 ребенка от трех до 17 лет, среди которых били и здоровые дети, и те, у кого поставлен диагноз «синдром Ретта». Таким образом удалось выяснить, что в центральных и височных долях мозга у больных детей повышена мощность гамма-диапазона, который отвечает за сон, память и внимание. Этот факт указывает на нарушение баланса между активностью нейронов и их торможением.
мозг – последние новости
Посмотрим на растения. Из 400 тысяч видов растений только 100 мы культивируем, а четыре тысячи вообще составляют рацион землян: пшеница, рис, кукуруза и соя. Поэтому богатые американцы — именно американцы — решили сделать сначала простую вещь: изготавливать мясо из растений, объясняя это пользой для экологии. И животные не мучаются. Берем горох и делаем из него котлету. Однако через несколько лет производство растительного мяса дало сбой: люди перестали его покупать. Искусственные бургеры исчезли из фастфуда, ведь люди вернулись к настоящему мясу. Сейчас начинается новая кампания — создание клеточного мяса. И Билл Гейтс, и Ди Каприо вложились в них. Как делается клеточное мясо? Берется кусок мяса или рыбы, извлекаются стволовые клетки, а затем путем химических манипуляций в огромных кубах формируются огромные куски мяса или рыбы, которые не мычат, не бьют плавниками, потому что ни плавников, ни голоса у них нет — только продукт.
В 2011 году созданием такого аналога мяса занималась только одна компания. Сейчас их насчитывается уже 156. В 2022 году клеточное мясо было официально одобрено в США, а к 2030 стоимость клеточного мяса сравняется с мясом натуральным.
Сотрудники этой лаборатории разрабатывают новые методы диагностики заболеваний мозга, проводят поиск химических веществ белковой природы, которые способны нормализовать нарушения в ткани мозга при паркинсонизме, эпилепсии, наркотической и алкогольной зависимости. Оказалось, что употребление наркотиков и алкоголя приводит к разрушению нервных клеток. Их фрагменты, попадая в кровь, побуждают иммунную систему вырабатывать так называемые "аутоантитела". Это своеобразная память организма, хранящая информацию об употреблении наркотиков. Если измерить в крови человека количество аутоантител к специфическим фрагментам нервных клеток, можно поставить диагноз "наркомания" даже через несколько лет после того, как человек перестал употреблять наркотики.
Можно ли "перевоспитать" нервные клетки? Одно из самых современных направлений в работе института - стереотаксис. Это медицинская технология, обеспечивающая возможность малотравматичного, щадящего, прицельного доступа к глубоким структурам головного мозга и дозированное воздействие на них. Это нейрохирургия будущего. Вместо "открытых" нейрохирургических вмешательств, когда, чтобы достичь мозга, делают большую трепанацию, предлагаются малотравматичные, щадящие воздействия на головной мозг. В развитых странах, прежде всего в США, клинический стереотаксис занял достойное место в нейрохирургии. В США в этой сфере сегодня работают около 300 нейрохирургов - членов Американского стереотаксического общества. Основа стереотаксиса - математика и точные приборы, обеспечивающие прицельное погружение в мозг тонких инструментов.
Они позволяют "заглянуть" в мозг живого человека. При этом используется позитронно-эмиссионная томография, магниторезонансная томография, компьютерная рентгеновская томография. Для стереотаксического метода лечения очень важно знание роли отдельных "точек" в мозге человека, понимание их взаимодействия, знание того, где и что именно нужно изменить в мозге для лечения той или иной болезни. В институте существует лаборатория стереотаксических методов, которой руководит доктор медицинских наук, лауреат Государственной премии СССР А. По существу, это ведущий стереотаксический центр России. Здесь родилось самое современное направление - компьютерный стереотакcис с программно-математическим обеспечением, которое осуществляется на электронной вычислительной машине. До наших разработок стереотаксические расчеты проводились нейрохирургами вручную во время операции, сейчас же у нас разработаны десятки стереотаксических приборов; некоторые прошли клиническую апробацию и способны решать самые сложные задачи. Совместно с коллегами из ЦНИИ "Электроприбор" создана и впервые в России серийно выпускается компьютеризированная стереотаксическая система, которая по ряду основных показателей превосходит аналогичные зарубежные образцы.
Как выразился неизвестный автор, "наконец, робкие лучи цивилизации осветили наши темные пещеры". В нашем институте стереотаксис применяется при лечении больных, страдающих двигательными нарушениями паркинсонизмом, болезнью Паркинсона, хореей Гентингтона и другими , эпилепсией, неукротимыми болями в частности, фантомно-болевым синдромом , некоторыми психическими нарушениями. Кроме того, стереотаксис используется для уточнения диагноза и лечения некоторых опухолей головного мозга, для лечения гематом, абсцессов, кист мозга. Стереотаксические вмешательства как и все остальные нейрохирургические вмешательства предлагаются больному только в том случае, если исчерпаны все возможности медикаментозного лечения и само заболевание угрожает здоровью пациента или лишает его трудоспособности, делает асоциальным. Все операции производятся только при согласии больного и его родственников, после консилиума специалистов разного профиля. Существуют два вида стереотаксиса. Первый, нефункциональный, применяется тогда, когда в глубине мозга имеется какое-то органическое поражение, например опухоль. Если ее удалять с помощью обычной техники, придется затронуть здоровые, выполняющие важные функции структуры мозга и больному случайно может быть нанесен вред, иногда даже несовместимый с жизнью.
Предположим, что опухоль хорошо видна с помощью магниторезонансного и позитронно-эмиссионного томографов. Тогда можно рассчитать ее координаты и ввести с помощью малотравматичного тонкого щупа радиоактивные вещества, которые выжгут опухоль и за короткое время распадутся. Повреждения при проходе сквозь мозговую ткань минимальны, а опухоль будет уничтожена. Мы провели уже несколько таких операций, бывшие пациенты живут до сих пор, хотя при традиционных методах лечения у них не было никакой надежды. Суть этого метода в том, что мы устраняем "дефект", который четко видим. Главная задача - решить, как до него добраться, какой путь выбрать, чтобы не задеть важные зоны, какой метод устранения "дефекта" выбрать. Принципиально другая ситуация при "функциональном" стереотаксисе, который тоже применяется при лечении психических заболеваний. Причина болезни часто заключается в том, что одна маленькая группа нервных клеток или несколько таких групп работают неправильно.
Они либо не выделяют необходимые вещества, либо выделяют их слишком много. Клетки могут быть патологически возбуждены, и тогда стимулируют "нехорошую" активность других, здоровых клеток. Эти "сбившиеся с пути" клетки надо найти и либо уничтожить, либо изолировать, либо "перевоспитать" с помощью электростимуляции. В такой ситуации нельзя "увидеть" пораженный участок. Мы должны его вычислить чисто теоретически, как астрономы вычислили орбиту Нептуна. Именно здесь для нас особенно важны фундаментальные знания о принципах работы мозга, о взаимодействии его участков, о функциональной роли каждого участка мозга. Мы используем результаты стереотаксической неврологии - нового направления, разработанного в институте покойным профессором В. Стереотаксическая неврология - это "высший пилотаж", однако именно на этом пути нужно искать возможность лечения многих тяжелых заболеваний, в том числе и психических.
Результаты наших исследований и данные других лабораторий указывают на то, что практически любая, даже очень сложная психическая деятельность мозга обеспечивается распределенной в пространстве и изменчивой во времени системой, состоящей из звеньев различной степени жесткости. Понятно, что вмешиваться в работу такой системы очень трудно. Тем не менее сейчас мы это умеем: например, можем создать новый центр речи взамен разрушенного при травме. При этом происходит своеобразное "перевоспитание" нервных клеток. Дело в том, что существуют нервные клетки, которые от рождения готовы к своей работе, но есть и другие, которые "воспитываются" в процессе развития человека. Научаясь выполнять одни задачи, они забывают другие, но не навсегда. Даже пройдя "специализацию", они в принципе способны взять на себя выполнение каких-то других задач, могут работать и по-другому. Поэтому можно попытаться заставить их взять на себя работу утраченных нервных клеток, заменить их.
Нейроны мозга работают как команда корабля: один хорошо умеет вести судно по курсу, другой - стрелять, третий - готовить пищу. Но ведь и стрелка можно научить готовить борщ, а кока - наводить орудие. Нужно только объяснить им, как это делается. В принципе это естественный механизм: если травма мозга произошла у ребенка, у него нервные клетки самопроизвольно "переучиваются". У взрослых же для "переучивания" клеток нужно применять специальные методы. Этим и занимаются исследователи - пытаются стимулировать одни нервные клетки выполнять работу других, которые уже нельзя восстановить. В этом направлении уже получены хорошие результаты: например, некоторых пациентов с нарушением области Брока, отвечающей за формирование речи, удалось обучить говорить заново. Другой пример - лечебное воздействие психохирургических операций, направленных на "выключение" структур области мозга, называемой лимбической системой.
При разных болезнях в разных зонах мозга возникает поток патологических импульсов, которые циркулируют по нервным путям. Эти импульсы появляются в результате повышенной активности зон мозга, и такой механизм приводит к целому ряду хронических заболеваний нервной системы, таких, как паркинсонизм, эпилепсия, навязчивые состояния. Пути, по которым проходит циркуляция патологических импульсов, надо найти и максимально щадяще "выключить". В последние годы проведены многие сотни особенно в США стереотаксических психохирургических вмешательств для лечения больных, страдающих некоторыми психическими нарушениями прежде всего, навязчивыми состояниями , у которых оказались неэффективными нехирургические методы лечения. По мнению некоторых наркологов, наркоманию тоже можно рассматривать как разновидность такого рода расстройства, поэтому в случае неэффективности медикаментозного лечения может быть рекомендовано стереотаксическое вмешательство. Детектор ошибок Очень важное направление работы института - исследование высших функций мозга: внимания, памяти, мышления, речи, эмоций. Этими проблемами занимаются несколько лабораторий, в том числе та, которой руковожу я, лаборатория академика Н. Бехтеревой, лаборатория доктора биологических наук Ю.
Присущие только человеку функции мозга исследуются с помощью различных подходов: используется "обычная" электроэнцефалограмма, но на новом уровне картирования мозга, изучение вызванных потенциалов, регистрация этих процессов совместно с импульсной активностью нейронов при непосредственном контакте с мозговой тканью - для этого применяются имплантированные электроды и техника позитронно-эмиссионной томографии.
Каждый из здоровых детей рано или поздно начинает разговаривать. Но как мозг справляется с этой задачей — учёным до конца не известно. Да, малыш слышит, как общаются взрослые. Но вербальной информации он получает не очень много. По расчётам некоторых исследователей, ребёнку понадобилось бы около 120 лет, чтобы научиться говорить так же, как и окружающие. Более того, многие взрослые вокруг него говорят с ошибками. Они могут не очень правильно строить предложения, не совсем чётко произносят слова.
Казалось бы, слишком много погрешностей. Но ребёнок за короткое время всё равно осваивает речевые правила. В итоге он легко понимает окружающих и сам может сообщить им всё, что захочет. Его мозг умудряется из этого хаотического и в том числе испорченного инпута вывести не что-нибудь, а законы языка. Татьяна Черниговская Возможно, в нашем мозгу есть какие-то языковые модули, встроенные с рождения, — именно они помогают усвоить грамматику. А может, нет никаких врождённых структур — просто мозг умеет обрабатывает информацию гораздо быстрее, чем кажется исследователям. Но на вопрос, как люди учатся говорить, пока нет окончательного ответа. Известно лишь, что нейронные сети используют совсем другой принцип обучения, чем человек.
Какие знания из других областей науки помогают нейробиологам Чтобы решать задачи, которых сегодня накопилось немало, нужны инструменты и информация из других сфер человеческого знания. Вот основные направления, в которых важно разбираться нейробиологам: Процессы внутриутробного развития человека. Нужно изучить, как формируется мозг младенца, какую информацию он способен получать и обрабатывать. Например, чтобы понять, как формируется речь, хорошо бы знать, способен ли малыш слышать маму и окружающих людей и как он воспринимает их голоса. Детская психология. Важно знать, как ребёнок взаимодействует с миром и как усваивает новые знания. Другие направления психологии. Именно психологи помогут понять, почему, например, человек не может приняться за работу раньше, чем увидит приближение дедлайна.
И почему в таком состоянии он продуктивен, генерирует отличные идеи и работает быстро. А если спокоен и никуда не спешит — результат получается заметно хуже. И это лишь одна из множества загадок. Знание законов языка позволит понять, как формируется грамотная речь. Обучение нейросетей. AI — совсем другой вид интеллекта, не похожий на наш. Но стоит знать, какие методы накопления и обработки информации существуют и эффективно работают. При исследовании мозга необходимы точные расчёты и основанные на них выводы.
Гуманитарные науки и искусство. Здесь используется не алгоритмический тип познания, как в технических разделах знания, а совсем другой.
С 2020 года по инициативе фонда ежегодно проводится всероссийская конференция по миодистрофии Дюшенна с международным участием. Своим подопечным фонд помогает получить консервативное и хирургическое лечение, реабилитацию, психологическую помощь и социальную поддержку.
Под опекой фонда находятся более 580 семей с детьми и более 200 взрослых. Организация оказывает медико-социальную поддержку людям с БАС, занимается обучением медицинского персонала, участвует в научных исследованиях. За семь лет работы фонд помог более чем 3000 подопечных и их семьям.
Нейробиологи заявили о прорыве в методах глубокой стимуляции мозга
| Использование гаджетов привело к изменениям в мозге детей | — Какие открытия удалось сделать исследователям мозга за последние десятилетия, насколько удалось продвинуться? |
| Мозг и когнитивные способности | Новое исследование раскрывает последствия инсульта для мозга. |
| Мозг — последние и свежие новости сегодня и за 2024 год на | Известия | Нейробиология 14 марта 2024 г. Исследование на приматах Показывает, как мозг Кодирует сложные социальные взаимодействия. |
Ученые исследовали умирающий мозг и рассказали, что обнаружили
Последние исследования показали, что диета может влиять на сложные механизмы старения и когнитивное здоровье. Недавно ученые провели исследование и выяснили, что объем головного мозга людей 1970-х годов больше, чем у представителей 1930-х. Последние исследования показали, что диета может влиять на сложные механизмы старения и когнитивное здоровье. Тем не менее последние исследования показали, что эти клетки могут участвовать в работе мозга по-другому.
Исследование вопроса, вызвавшего удивительные разногласия
- Работа мозга
- Какие знания из других областей науки помогают нейробиологам
- Meta✴ готовит смарт-браслет с возможностью считывания сигналов мозга
- Факты, доказывающие, что нейросеткам до мозга человека еще далеко (как от Земли до Андромеды).
Исследование вопроса, вызвавшего удивительные разногласия
- Какие знания из других областей науки помогают нейробиологам
- Hippopocampus. Канал про мозг, поведение и нейронауки – Telegram
- 23 удивительных факта о мозге по результатам последних научных исследований
- Ученые исследовали умирающий мозг и рассказали, что обнаружили
Ученые открыли не известные ранее резервы мозга
Специалистам из Университета образования Гонконга удалось определить, что количество потраченного времени на смартфоны или компьютеры влияет на определённые области головного мозга. Результаты работы учёных опубликовал журнал Early Education and Development. Они отвечают за исполнительные функции, включая память, внимание и самоконтроль, концентрацию, оперативное реагирование на различные ситуации. Всё это может привести к снижению когнитивных способностей и увеличить риск развития психических расстройств, например, депрессии и тревоги. Исследователи изучили данные 33 различных научных трудов по использованию цифровых технологий и развитию мозга с их помощью, опубликованные в течение 23 лет — с января 2000 по апрель 2023 года.
Проводимость канала может регулироваться в зависимости от интенсивности или длительности импульса, отражая усиление или ослабление связей между нейронами. Unsplash - Moritz Kindler Ученые впервые создали искусственный синапс с помощью воды и соли Дополнительный вывод заключается в том, что длина канала влияет на продолжительность, необходимую для исчезновения изменений концентрации. Это предполагает возможность адаптации каналов для сохранения и обработки информации в течение разной продолжительности, что опять же похоже на синаптические механизмы, наблюдаемые в нашем мозге, сообщается в материале PNAS.
Главный автор исследования Тим Камсма Tim Kamsma из Утрехтского университета , подчеркивает важность этого открытия, поскольку использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложные данные, расширяет возможности в области моделирования мозговой деятельности и предлагает новые перспективы для исследований в этой области. По данным исследователей из Университета Соганг, их новаторское открытие на апрель 2024 г. Синапсы Человеческая нервная система содержит около 100 млрд нейронов, которые соединены разветвленными отростками - аксонами и дендритами. Электрический сигнал входит в нейрон по дендритам, а по аксонам передается следующим нейронам. Мостик для передачи нейронного импульса между аксоном одного нейрона и дендритом другого называют синапсом. Он важная составляющая нервной системы , которая отвечает за обучение. PNAS В последнее время предпринимались различные попытки реализовать синаптические характеристики с помощью сегнетоэлектрического полевого транзистора, но о глубоком физическом анализе до сих пор не сообщалось.
Ученые на 2024 г.
Во время испытаний детей подвергали различным видам нейровизуализации. Это позволило определить взаимосвязь времени, проведённого за просмотром телевизора или играми на компьютере, и функционированием головного мозга. Отмечается, что такие дети достаточно много времени проводят с виртуальными друзьями и другой, виртуальной, реальностью. В дальнейшем это снижает их способность устанавливать и поддерживать глубокие межличностные связи в реальной жизни.
Такие дети могут испытывать затруднения в общении, развитии, а также эмпатии и понимании социальных норм.
Данные с наушников передаются в смартфон, где происходит их обработка. На всех этапах происходит шифрование трафика и данных в соответствии с требованиями американских регуляторов. Компания получила ряд предварительных патентов на ключевые технологии и ведёт переговоры с ведущими мировыми брендами о выпуске коммерческой продукции на основе платформы Niura. Самостоятельно этим она заниматься не будет. Будет только предоставлять лицензии. Пациенты прослушивали трек «Another Brick in the Wall Part 1 » группы Pink Floyd, а имплантированные в мозг датчики снимали показания.
Различение ритма и мелодии в сигналах мозга поможет разработать имплантаты для людей, страдающих нарушениями в области восприятия речи и эмоций и не только. Источник изображения: Pixabay Для поиска зон мозга, ответственных за восприятие музыки в широком смысле этого слова, в мозг 29 пациентов были имплантированы по 2268 электродов. Всем им ставили композицию Pink Floyd «Ещё один кирпич в стене», ставшую классикой рока. Параллельно прослушиванию с датчиков снимались показания мозговой активности, которые затем расшифровывали с помощью линейного и нелинейного ИИ-алгоритма. Что в итоге получилось, можно прослушать в ролике ниже. Ценители Pink Floyd могут прийти в ужас от услышанного. С другой стороны, мозг может служить своеобразным фильтром, придающим композиции новизну и определённую оригинальность.
Нельзя исключать, что это, в том числе, приведёт к появлению новых музыкальных находок и даже направлений. При поиске ориентированных на музыку областей в головном мозге учёные решали другую задачу. Есть большой класс пациентов, страдающих от нарушений в восприятии и воспроизведении речи. В общем случае это называется просодией. Просодия подразумевает невозможность выделить в речи эмоции, ударения, акценты и другие нюансы, что сильно ограничивает страдающих ею в социализации. Считывание мелодии прямо с мозга помогло определить центры, отвечающие за мелодику и ритм. Фактически это путь к преодолению недуга с помощью имплантатов и ИИ-алгоритмов.
Прежде всего — это верхняя височная извилина, а также области в сенсорно-моторной коре и нижней лобной извилине. В этих областях были расположены 347 электродов из 2268, установленных для эксперимента. Это то разрешение, с которым была считана с мозга легендарная композиция Pink Floyd, что наверняка можно улучшить в последующих экспериментах. Интересно, как к этому отнесутся правообладатели? Самым действенным способом по-прежнему остаётся установка электродов на кожу головы или имплантация непосредственно в мозг. Возможно, с этим сможет помочь новый китайский датчик активности мозга, который очень просто устанавливается в ушной канал пациента. Источник изображений: Nature Communications 2023 Разработанное группой ученых из китайского Университета Цинхуа устройство получило название SpiralE.
Это тонкая многослойная полоска длиной 50 мм и шириной 3 мм. Полоска состоит из двух слоёв полимера с памятью формы, слоя электротермической активации формы и слоя с сенсорами для снятия электроэнцефалограммы. Для ввода в ушной проход пациента датчик скручивается в плотный жгут. Уже на месте на датчик воздействуют электромагнитным полем, которое вызывает нагрев в его активирующем слое и, как следствие, заставляет полимерные слои с памятью формы распрямляться. Этот процесс приводит к тому, что датчик плотно соприкасается с кожей, и это обеспечивает аккуратное снятие сигналов мозговой активности. При этом каждый раз датчик принимает индивидуальные формы слухового канала, что делает его универсальным. Наконец, он не загораживает слуховой проход и не снижает чувствительность слуха человека, и легко извлекается.
Учёные рассчитывают, что подобный датчик найдёт применение в изучении качества сна пациентов спать с современными наголовными датчиками то ещё удовольствие , при выявлении эпилепсии и даже для слежения за активностью водителей, о чём они рассказали в своей статье в журнале Nature Communications. Созданная компанией система Layer 7 Cortical Interface расшифровывает сигналы мозга и переводит их в компьютерные команды. А недавно компания провела своё первое клиническое исследование на людях. Источник изображений: Precision Neuroscience Системе BCI brain—computer interface от Precision под названием Layer 7 Cortical Interface требуются считанные секунды, чтобы в реальном времени произвести визуализацию активности мозга пациента в высоком разрешении. По утверждению компании, система генерирует изображение нейронной активности с самым высоким разрешением из когда-либо зарегистрированных. В ходе исследования нейроинтерфейс Layer 7 Cortical Interface был временно помещён в мозг трёх пациентов, которые уже подвергались нейрохирургическим операциям по удалению опухолей. Датчик системы представляет собой массив электродов, слегка напоминающий кусочек скотча.
Precision утверждает, что, будучи тоньше человеческого волоса, датчики прилегают к поверхности мозга, не повреждая ткани. По словам Мермела, технология работала именно так, как ожидалось, поэтому в дальнейшем область исследований планируется значительно расширить. Если испытания пройдут в соответствии с планом Precision, пациенты с тяжёлыми дегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз БАС , могут в конечном итоге восстановить некоторую способность общаться с близкими, перемещая курсоры, печатая и даже получат доступ к социальным сетям. По словам доктора Бенджамина Рапопорта Benjamin Rapoport , соучредителя и главного научного сотрудника Precision, ряд различных академических медицинских центров предложил поддержать пилотное клиническое исследование компании. Он рассказал, что компания сотрудничала с Рокфеллеровским институтом неврологии Университета Западной Вирджинии, и обе организации готовились к процедурам более чем за год. Продолжительность одного обследования составляет 15 минут. Один из пациентов спал во время процедуры, а двое бодрствовали для изучения их мозговой активности во время общения.
Электроды достаточно давно используются на практике, чтобы помочь нейрохирургам контролировать активность мозга, но разрешение обычных систем очень низкое. Стандартные электроды имеют размер около 4 мм, в то время как массив Precision такого размера может вместить от 500 до 1000 контактов. В конечном итоге Precision надеется, что её технология вообще не потребует открытой операции на головном мозге. Хирург будет иметь возможность имплантировать массив, сделав тонкий разрез в черепе и вставив нейроинтерфейс, как письмо в почтовый ящик. Щель будет толщиной менее миллиметра — настолько маленькой, что пациентам не нужно брить волосы для процедуры. Конкурирующие компании в сфере BCI, такие как Paradromics и Neuralink, разработали системы, предназначенные для введения непосредственно в ткань мозга. Это даёт чёткое представление о деятельности каждого нейрона, но может привести к повреждению тканей.
Уровень детализации не является обязательным для декодирования речи или достижения других функций, к которым стремится Precision, поэтому компания в конечном итоге сосредоточилась на минимально инвазивном подходе. Хотя исследование на людях является важной вехой, путь к рынку для этого типа технологий долог. Precision ещё не получила одобрения FDA Food and Drug Administration на своё устройство, и компании придётся тесно сотрудничать с регулирующими органами для проведения испытаний и сбора данных о безопасности. Несколько компаний, таких как Synchron, Paradromics и Blackrock Neurotech, также создали устройства с похожей функциональностью, но по состоянию на июнь ни одной компании не удалось получить окончательное одобрение FDA. В ближайшие недели Precision проведёт тестовое подключение своего устройств к ещё двум пациентам в рамках пилотного клинического исследования. Precision также сотрудничает с такими организациями в сфере здравоохранения, как Mount Sinai в Нью-Йорке и Massachusetts General Hospital в Бостоне, и надеется получить полное разрешение FDA на своё устройство первого поколения в следующем году. Для этого будет подобран доброволец из числа пациентов, имеющих проблемы с подвижностью либо всех четырёх, либо только двух нижних конечностей.
Источник изображения: Reuters, Gonzalo Fuentes Как известно, Neuralink как раз создаёт подобные импланты с целью решения проблем людей, утративших подвижность конечностей.