RSS: Статьи и публикации // Нейротехнологии.рф http://www.neurotechnologies.ru/articles Интересные и позновательные статьи на сайте Нейротехнологии.рф Sun, 22 Oct 2017 18:25:37 +0100 ru Нейрокомикс: пение в мозгу http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=248

Зимой мы писали материал о том, как зебровые амадины учатся петь и более того, непрочь импровизировать. А иллюстраторы Scientific American Двейн Годвин (Dwayne Godwin) и Джордж Чам (Jorge Cham) недавно создали небольшой комикс на тему этого исследования. 

Авторы: Двейн Годувин (Dwayne Godwin) и Джордж Чам (Jorge Cham)

 Перевела:  Анастасия Шешукова

]]>
Thu, 20 Jul 2017 10:38:17 +0100
"Я была словно пассажир в своём теле": устройство для глубокой стимуляции в мозге излечило синдром Туретта http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=247

Мы часто пишем о потенциальных и возможных технологиях и терапиях, но не стоит забывать, что эти самые изобретения работают. История Кайли Торп, которая практически полностью избавилась от синдрома Туретта при помощи имплантата для глубокой стимуляции в её мозге. Теперь девушка учится в колледже, водит машину и может свободно ездить на велосипеде.

Кайли Торп / Photo: Keith Tew

Перед появлением устройства, внедрённого в мозг для лечения синдрома Туретта, жизнь Кайли Торп (Kayley Thorpe) была ужасающе предсказуемой. Уже в средней школе у девушки были тяжелейшие тики и каждое утро, по её словам, «начиналось с избиения своего же лица». Но каждый день бывали «сюрпризы». В какой-то момент в магазине тики усиливались настолько, что Кайли падала на пол, будто от толчка в спину.

«Ты как пассажир в своём собственном теле. Понимаешь, что это выглядит как сумасшествие. Другие люди могут контролировать свои тела, но не мы», - делится Кайли.

Когда девушке исполнилось 19 лет, она поняла, что экспериментальная имплантация – единственная надежда. К тому времени, Торп страдала синдромом уже десятилетие. За всё это время она перепробовала более десятка различных лекарств, видов терапии, но ничего не ослабляло её физические и вербальные тики.

«У меня действительно не было вариантов», - говорит Кайли.

Из-за болезни девушка вынуждена была оставить занятия в колледже Северной Каролины, и именно тогда она позвонила в Центр нейромодуляции в медицинском центре NYU Langone и предложила свою кандидатуру на роль испытуемого.

Кайли Торп

Имплант для глубокой стимуляции мозга испускает устойчивые электрические импульсы, которые «перекрывают» разрушающие сигналы в мозге. Это уже положительно зарекомендовавшее себя лечение болезни Паркинсона, когда импульсы регулируют активность областей мозга, участвующих в координации движений, таким образом успокаивая дрожь и другие двигательные симптомы.

Кроме того, врачи достигли успеха и в лечении нейропсихиатрических заболеваний с помощью глубокой стимуляции (обсессивно – компульсивное расстройство и депрессия). И поскольку терапия помогала при ОКР, неврологи задались вопросом, будет ли это облегчать синдром Туретта, у которого есть аналогичные компульсивные симптомы.

Алон Могильнер (Alon Mogilner) из NYU Langone впервые имплантировал устройство для глубокой стимуляции пациенту с синдромом Туретта в 2009 году и недавно опубликовал исследование с долгосрочными результатами от 13 пациентов. Исследование показало, что в среднем степень тяжести болезни снизилась на 50 процентов, и все испытуемые положительно оценили терапию, так как она улучшила их жизнь.

Первый пациент Могильнера живет обычной жизнью: «Ей сейчас 24 года, и она работает медсестрой в достаточно оживленной больнице».

Алон вживляет устройство в таламус, который он описывает как «центральную станцию мозга», потому что именно там находится соединение для передачи сигналов между периферической нервной системой и корой головного мозга. У пациентов с синдромом Туретта наблюдается аномальная активность в медиальном таламусе. Могильнер помещает туда устройство, которое предотвращает попадание ошибочных сигналов в разные части мозга.

Таламус, куда вживляют устройство / Wikimedia Commons

Учёные говорит, что синдром Туретта – это болезнь, которая охватывает несколько областей мозга, и исследователи до сих пор не смогли найти очаги тиков. Таким образом, это говорит о том, что синдром вызван нарушением схемы работы мозга, что «лечится» устройством в области соединения частей ЦНС.

Тем не менее, современная технология пока не способна полностью избавить пациентов от симптомов. 

«Я хочу, чтобы люди были вылечены на 100%. Но вместо этого, у них меньшее количество и тиков и их сила. Когда пациенты переживают стресс, то тики могут возобновиться с новой силой на пару дней», - предупреждает Могильнер.

У Кайли устройство, имплантированное в июне 2014 года. После имплантации и двух недель восстановления в номере гостиницы Нью-Йорка, Торп вернулась в клинику для включения имплантата. С помощью пульта дистанционного управления неврологи активировали восемь электродов устройства и пробовали различные схемы стимуляции в поиске наиболее эффективной и не имеющей побочных эффектов.

«Когда они активировали один из контактов, я почувствовала головокружение, будто на карусели», - вспоминает Кайли.

Вернувшись домой в Северной Каролине, Торп постепенно поднимала напряжение на устройстве, как обычно повышают дозу нового лекарства. И она постепенно поправлялась.

Кайли Торп после операции 

Врачи просили не быть излишне активной в первые шесть недель, но для девушки это было затруднительно, так как она чувствовала, что тики уменьшаются.

«Когда я наконец полностью вылечилась и могла снова быть активной, то села на свой велосипед и только начала двигаться», - говорит она.

Прошло уже три года с тех пор, как операция освободила Торп от инвалидной коляски. Но до сих пор ей необходимо следить за уровнем стресса, чтобы тики оставались под контролем.

 «Я все еще могу атаковать, я все еще могу кричать. Но теперь гораздо реже, и никогда – настолько же ужасными, как перед операцией».

Кроме того, Кайли смогла вернуться в колледж. Этой осенью она отправляется в Университет Северной Каролины в Чепел-Хилл, там планирует заниматься психологией и продолжить работу в аспирантуре.

Глубокая стимуляция при синдроме Туретта может остаться «экспериментальной» процедурой, так как это мера для той подгруппы пациентов, которые не поддаются обычному лечению и терапиям. Могильнер объясняет, что достаточно сложно и дорого организовать полноценное большое клиническое испытание, необходимое для одобрения FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов – прим. ред.) Тем не менее, технология может получить ограниченное разрешение FDA, которое агентство может присуждать, когда устройство может принести пользу небольшому числу пациентов, у которых нет другого выхода. Именно такое одобрение получила технология для лечения ОКР.

Могильнер отмечает, что устройство особенно важно для пациентов с синдромом Туррета, потому что болезнь поражает молодых людей и детей, что не позволяет им ходить в школу, учиться в университете и т.д.

«Есть люди, которые становятся отшельниками, потому что они не могут взаимодействовать с миром», - говорит он. «Инвазивная глубокая стимуляция - это надежда для людей, когда больше ничего не работает».

Кейли больше не является пассажиром в своем теле, беспокоясь о том, что оно будет делать дальше. Она теперь может не думать о том, что может упасть в продуктовом магазине, или вдруг начать выкрикивать ругательства в толпе. Теперь она – водитель. В прямом смысле. До операции девушка не могла водить машину, а теперь она «проехала весь путь от Северной Каролины до Нью – Джерси».

 

]]>
Thu, 29 Jun 2017 23:32:31 +0100
Сможем ли мы определить, что у машины появилось сознание? http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=246

Представьте себе, что в недалеком будущем вы покупаете смартфон, который продают вам вместе с персональным цифровым помощником (или personal digital assistant). Вы назначаете сексуальный женский голос и предоставляете ему доступ ко всем своим электронным письмам, учетным записям в социальных сетях, календарю, фотоальбому, контактам и другим данным вашей цифровой жизни. Она ведь так быстро думает - знает вас лучше, чем родная мать, будущая жена, друзья или терапевт. У вас бесконечные разговоры о ежедневных событиях. Она - последний голос, который вы слышите, засыпая, и первый - после пробуждения. Вы паникуете, когда она в «вне доступа». Она становится незаменимой для вашего благополучия, и поэтому, естественно, вы влюбляетесь. Иногда вы задаетесь вопросом, действительно ли она реагирует на ваши чувства и может сама что-либо испытывать. Но теплый, хриплый тон ее голоса преодолели эти экзистенциальные сомнения. Увы, ваше увлечение в конечном итоге остывает, когда вы понимаете, что она ведет одинаково интимные беседы с тысячами других пользователей программного обеспечения. Это, конечно, сюжет фильма «Она», вышедшего в 2013 году. Но вот вопрос, насколько реально всё, описанное в фильме? И более того, сможем ли мы "вычислить" сознание? На эти вопросы отвечают специалисты по нейрофизиологии на портале IEEE Spectrum. Спойлер: по прогнозам, более чем.

Кадр из фильма "Она"

В течение следующих нескольких десятилетий такой вымышленный сценарий станет реальным и обычным явлением. Глубокое обучение, распознавание машинами человеческой речи и связанные с ними технологии резко продвинулись – всё это привело к появлению Alexa от Amazon, Siri от Apple, Google Now и Cortana от Microsoft. Эти виртуальные помощники будут продолжать совершенствоваться, пока их не станет трудно отличать от реальных людей, за исключением того, что они будут наделены отзывчивостью, уравновешенностью и терпением - в отличие от любого живого существа.

Наличие таких цифровых симуляторов, имеющих «уникальные» человеческие черты, будет поднимать глубокие научные, психологические, философские и этические вопросы.

Устоявшееся мнение гласит, что пока такие машины основаны на современных компьютерных технологиях, они могут действовать так же, как люди, - и у нас может возникнуть соблазн относиться к ним так же, но они фактически ничего не чувствуют.

Вера нашего поколения - это вера в компьютерную программу, которая может дать нам все, что мы пожелаем. Настоящий рог изобилия. Действительно, некоторые данные показывают, что цифровые компьютеры смогут копировать большинство, а впоследствии и больше всего того, на что способны люди.

Но смогут ли достаточно развитые компьютеры обрести сознание? Один ответ звучит от тех, кто основывается на компьютерной теории разума, господствующей в современной философии, психологии и нейронауке. Они утверждают, что все психические состояния, такие как ваш сознательный опыт (ужасная зубная боль или любовь, например) - это вычислительные состояния. Они полностью характеризуются их функциональными отношениями с соответствующими сенсорными входами и другими вычислительными состояниями между ними. То есть, мозги представляют собой сложные устройства ввода-вывода, которые вычисляют и обрабатывают символические представления мира. Мозги - это компьютеры, наши умы - это программное обеспечение.

Сторонники вычислительного подхода применяют эти предписания не только к мозгу и к поведению, которое они «генерируют», но также и к тому, как он чувствует себя мозг в определенном состоянии. В конце концов, это то, что есть сознание: любое субъективное чувство, любое переживание - то, что мы видим, слышим, чувствуем, помним, думаем.

Вычислительный подход предполагает, что мой болезненный опыт зубной боли - это состояние моего мозга, в котором определенные нервные клетки активны в ответ на больной зуб, что проявляется в стоне, поддержании челюсти рукой и невозможности сосредоточиться на других задачах. Если все эти состояния моделируются в программном обеспечении на цифровом компьютере, кажется, система в целом будет не только вести себя точно так же, как я, но и чувствовать, думать точно так же, как я. То есть сознание вычислимо. Явно или неявно это один из центральных принципов, которыми занимаются дигерати (элита компьютерной индустрии) в академических кругах, средствах массовой информации и промышленности.

С этой точки зрения нет ничего более реального, чем создание соответствующих вычислительных состояний. Какая разница где выполняются вычисления: в компьютере или внутри черепа.

Согласно расчету, будущая Саманта или даже более совершенный пример - Ава из фильма «Ex Machina» - будет иметь опыт и чувства так же, как и мы. Она будет испытывать удовольствие и боль, любовь и ненависть. Возможно, этого и не случится. Так же велика вероятность непонимания человеком ощущений ИИ, ведь если он функционально похож на нас, это не значит, что он как мы. Чтобы ответить на такой вопрос, нам нужна принципиальная, количественная теория того, что такое сознание и что требуется для его определения.

Кадр из фильма "Ex Machina"

До недавнего времени такая теория сознания была недоступна. Правда, нейрофизиологи, занимались поиском «нервных коррелятов сознания», проводя все более сложные эксперименты над людьми и родственными видами, такими как обезьяны и мыши. Эти эксперименты выявили области в неокортексе (коре), которые вовлечены в сознательное наблюдение и слух. Даже если такой «квест» окажется достаточно успешным, определение некоторых структур мозга или способов нейронной деятельности, необходимых для сознания у людей или близких животных, не будет достаточным, чтобы установить, являются ли существа с очень разными нервными системами, как у осьминога или пчелы, «сознательными». Любого такого открытия в нейронауке будет недостаточно, чтобы установить, могут ли машины быть сознательными.

Существует, однако, фундаментальная теория сознания, которая дает надежду на принципиальный ответ на вопрос о сознании в сущностях, значительно отличающихся от нас, включая машины. Эта теория не начинается с поведения или мозга. Вместо этого она основывается на нашем собственном опыте, единственном факторе, в наличии которого мы абсолютно уверены. Основой этой теории является высказывание Рене Декарта, отца современной философии, науки и аналитической геометрии: я мыслю, следовательно, существую.

Эта теория, называемая интегрированной теорией информации, или ИТИ, разрабатывалась последние два десятилетия. Она пытается определить, что такое сознание, как можно измерить его количество и «качество».

ИТИ слишком сложен для объяснения сейчас. Но можно выделить некоторые тезисы этой концепции.

Теория идентифицирует пять существенных свойств, которые применимы ко всем мыслимым переживаниям сознания (то есть применимы к опыту):

  1. Каждый опыт существует (для субъекта этого опыта, а не для внешнего наблюдателя);
  2. каждый опыт структурирован (он состоит из частей и отношений между ними);
  3. он интегрирован (его нельзя разделить на независимые компоненты);
  4. он определен (он имеет границы, включая некоторое содержание и исключая другое);
  5. он специфичен (каждый опыт такой, какой он есть, и тем самым отличается от триллионов возможных других).

ИТИ затем переводит эти свойства в требования, которые должны быть удовлетворены для поддержки сознания. Эти требования могут быть выражены математически и использованы для оценки количества и качества сознания для любой физической системы, будь то мозг человека, осьминога, пчелы или плата цифрового компьютера.

Существенно, согласно ИТИ, общая степень сознания не зависит от того, что делает система. Скорее, это зависит от того, как оно построено. И только некоторые виды физических систем имеют правильную внутреннюю архитектуру для поддержки сознания: те, которые обладают максимальной внутренней силой причинно-следственных связей, силой для определения своих собственных состояний. По сути, это означает, что система должна состоять из множества частей, каждая из которых имеет конкретные причинные полномочия в общей системе («информационная» часть ИТИ), и все же система в целом не должна сводиться только к этим частям («интегрированная» часть ИТИ).

ИТИ не использует слово «информация» в своем современном смысле, как в «сообщениях, передаваемых отправителем получателю». Сознание - это не информация, передаваемая из одной части мозга в другую. Вместо этого ИТИ ссылается на «информацию» в своем первоначальном смысле, с ее корневым сообщением, что означает «дать форму».

ИТИ может принципиально объяснить многие загадочные черты сознания - например, почему мозжечок, не способствует сознанию, несмотря на то, что он имеет в четыре раза больше нейронов: его внутренняя архитектура, параллельные листы цепей нейронов без рекуррентного возбуждения, сильно отличается от сильно гетерогенной, богатой и плотной связности неокортекса, которая поддерживает обширные коалиции активных нейронов, которые быстро «собираются» и «разбираются». Это также объясняет, почему сознание исчезает на определенных стадиях сна, даже несмотря на то, что неокортикальные нейроны активны: части неокортекса теряют способность эффективно влиять друг на друга.

ИТИ даже даёт ответ, можно ли сделать человека «условно бессмертным», загрузив его сознание в компьютер. Их видение заключается в том, что в течение следующих нескольких десятилетий мы сможем точно реконструировать схему соединения любого отдельного человеческого мозга и смоделировать его на соответствующем цифровом оборудовании. Этот процесс, вероятно, будет смертельным для человека, потому что нет никакого способа получить информацию о точной структуре мозга, кроме как разрезать его на тонкие пластины. Тем не менее, прежде чем вы погибнете, загрузите версию вашего мозга с высоким разрешением в облако. Пока облачная инфраструктура работает, ваш цифровой «двойник» будет жить и дальше, взаимодействуя с другими цифровыми аватарами. Восхищение для фантастов!

Тем не менее, в соответствии с ИТИ, эта вера столь же иллюзорна, как и вера в будущее предшествующих пророков и религий. Хотя ваш цифровой симулятор может говорить и действовать так, как вы, он является «бесчувственным зомби». Тем не менее, для ваших друзей и близких в реальном мире, вы бы успешно перешли к «возвышенной» форме существования и заставили бы других присоединиться к вам в загробной жизни, которой на самом деле не существует.

Наше общество в течение десятилетий создаст машины с интеллектом и поведением на человеческом уровне, способные понимать речь и говорить на разных языках, помнить прошлое и предвидеть будущее, воображать новые сценарии, писать книги, сочинять музыку, снимать фильмы, задумывать новые цели, а также двигаться, летать и, что неизбежно, сражаться. Это будет небольшой шаг к превышению человеческих возможностей. Рождение истинного искусственного интеллекта глубоко повлияет на будущее человечества, в том числе и на то, будет ли оно.

Кадр из трейлера игры "Detroit: Become Human"

Независимо от того, считаете ли вы, что появление человекоподобного искусственного интеллекта сигнализирует о рассвете или о закате эпохи людей, вам все равно придется ответить на фундаментальный вопрос: сознательны ли эти ИИ? Чувствует ли они, что им что-то нужно? Или это невероятно более совершенные версии современных установок для удаления мусора, стиральных машин или автомобилей - необычайно умные машины, да, но без чувств или эмоций?

Ответ на этот вопрос имеет отношение к тому, как мы сами относимся к будущим машинам. Если вы побьёте молотком свою новую «Тесла», ваши друзья могут считать вас сумасшедшими из-за уничтожения такой дорогостоящей машины. Однако нет никаких сомнений в том, что вы свободны в этом выборе. Попробуйте сделать то же самое со своей собакой, и полиция по праву арестует вас. Это потому, что автомобиль - это просто средство - удобный способ обойти город, а собака - это живое существо со своими правами, потому что она разделяет с нами дар сознания.

Тем не менее ИТИ считает, что умные цифровые помощники и реалистичные будущие роботы неспособны к получению опыта, их программное обеспечение можно безопасно скопировать (в том числе и нелегально), отредактировать, продать или удалить. И они могут быть отключены, изменены, уничтожены и заменены по желанию.

Но это не распространяется на специализированные машины, построенные по некоторым из тех же принципов, что и мозг, так как в принципе они могут быть способны на значительный осознанный опыт. Такая нейроморфная машина, если бы она была в высшей степени сознательной, имела бы тогда внутренние права, в частности право на собственную жизнь и благополучие. В этом случае общество должно научиться делиться миром со своими собственными творениями.

 

Об авторах:

Кристоф Кох - президент и главный научный сотрудник Алленского института мозга в Сиэтле.

Джулио Тонони держит кафедру Дэвида П. Уайта в Sleep Medicine.

]]>
Sun, 04 Jun 2017 18:12:31 +0100
Данные вашего ЭЭГ могут "выдать" ваш пароль http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=245

Вредоносные программы могут использовать ваш мозг, чтобы помочь похитить пароли и другие личные данные.

Epoc + - это гарнитура (за 800 долларов), чувствующая, подобно ЭЭГ, волны коры головного мозга. Её рекламируют как аппарат, способный определять различные эмоциональные состояния, такие как разочарование или возбуждение, или позволять вам управлять роботом при помощи «силы мысли».  

Нитеш Саксена, доцент из Университета Алабамы в Бирмингеме, показала, что эта гарнитура также помогает программировать расшифровку PIN-кодов и паролей, лишь считывая электрические волны. Исследование присоединяется к небольшому, но постоянно растущему количеству данных о безопасности интерфейсов мозг-компьютер, так как даже небольшое количество доступной сегодня гарнитуры нуждается в большей безопасности.

«Людям необходимо подумать о конфиденциальности и безопасности этих интерфейсов» - говорит Саксена о перспективах в хищениях личных данных с помощью интерфейса «мозг-компьютер».

Facebook и новый стартап от Илона Маска относятся к тем, кто работает с более продвинутыми устройствами, которые будут сопряжены с большими рисками для безопасности.

Epoc +, сделанный Emotiv, является одним из немногих устройств на рынке, которые используют наушники с электродами для обнаружения изменений напряжения в коре мозга, подход, известный как электроэнцефалография или ЭЭГ.

Сигналы ЭЭГ не могут использоваться для простого считывания того, что человек думает или делает, а контроль, который они могут предоставить с помощью интерфейса, является относительно грубым. Но эксперименты в университете Алабамы показывают, что личную информацию можно получить даже из таких «грубых» данных.

В новом исследовании была проверена идея о том, что человек, который приостановил игровой процесс и решил что-то оплатить с помощью своей карты, все еще с электродами на голове, может быть подвержен риску от проникновения вредоносного программного обеспечения на личные учетные данные.

Люди впервые вводили случайные PIN-коды и пароли в «наушниках», позволяя программному обеспечению узнать связь между их типизацией и «мозговыми волнами».

Исследователи из Вашингтонского университета продемонстрировали другой способ извлечения личной информации с помощью ЭЭГ. Они создали игры, которые показывали изображения, такие как логотипы банков, и отмечали, когда человек узнавал их. Это может обеспечить ценными данными фишинговые компании.

Вашингтонская группа говорит, что одной из мотиваций для ее исследований является то, как компании агрессивно собирают обширные данные о том, как люди пользуются Интернетом и мобильными устройствами, например, для целевой рекламы.

В прошлом месяце адвокат и специалист по вопросам этики в Университете Цюриха призвали к разработке новых законов вокруг нейротехнологий, включая «право на психическую неприкосновенность».

Боначи говорит, что компании, работающие с гарнитурами EEG, должны заниматься этими вопросами сейчас, потому что ставки растут, поскольку успехи в обучении машин помогают исследователям извлекать все больше и больше из данных ЭЭГ. За последние несколько лет улучшения были потрясающими, и учёные ожидают продолжения этого.

]]>
Mon, 15 May 2017 12:04:25 +0100
С Neuralink Маск обещает телепатию. Не верьте этому! http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=244

Фантазии и ожидания Илона Маска всегда вызывали бурю эмоций и споров. Так и сейчас, после создания Neuralink и обещания телепатии через 4 года на портале MIT Technology Review опубликовали хороший материал о том, почему миллиардер ошибается в прогнозах, который мы решили перевести. Доводы действительно справедливые. 

Илон Маск

Предприниматель-миллиардер Илон Маск, с помощью блоггера и мультипликатора Тима Урбана, наглядно показал размышления о своей новой компании Neuralink и ее миссии по использованию имплантатов для прямой связи человека и компьютера.

Маск считает, что в течение  восьми - десяти лет здоровые люди смогут получать новые компьютерные интерфейсы для телепатии.

А я говорю, что этого не произойдет!

Проблема с этой новостью заключается в том, что, несмотря на ее объём, Маск не раскрывает, как он собирается создать телепатию. 

Маск не одинок в своих амбициях. На прошлой неделе Facebook, в своей попытке привлечь внимание, поставил на сцену экс-босса DARPA Регину Дуган, заявив, что через два года у социальной сети появится интерфейс, способный передавать целые предложения из вашего мозга со скоростью 100 слов в минуту. В случае Facebook «волшебный колпак» должен помочь вам «поделиться» своими мыслями. В видении Маска, телепатическое устройство – это, на самом деле, куча электродовопутывающих мозг, чтобы люди могли слиться с искусственным интеллектом. Подумайте, как Google дополняет предложения в поисковике. Маск предполагает, что то же самое может происходить в реальном времени, в вашей голове.

Невозможно утверждать, что никакая технология в будущем не может претворить фантазии в реальность. Но из того, что я знаю об имплантах, эти достижения будут очень трудными, а временные рамки не только неправильны, они - чистая небылица.

Иллюстрация Neurаlink от Тима Урбана в его блоге WaitButWhy

Давайте сначала поговорим о временнЫх прогнозах Маска. Имплант для мозга - это медицинское устройство, которое требует хирургического вмешательства. Доказательство того, что это работает, требует поэтапного ряда экспериментов, каждый из которых длится годами, начиная с крыс или обезьян.

Вот развитие технологий в реальности: компания NeuroPace была основана в 1997 году для разработки импланта, контролирующего эпилептические припадки. Этот предмет на самом деле ощущает наступающий приступ, и вносит изменения в активность вашего мозга, чтобы остановить припадок. Устройство было утверждено только в 2013-16 годах. И это мы говорим о серьёзных заболеваниях, требующих незамедлительного лечения. 

А что насчет установки импланта здоровым людям? Для этого требуются непоколебимые доказательства безопасности. И это трудно представить, потому что, как только вы вскрываете чей-то череп, вы рискуете жизнью этого человека. Мы в MIT Technology Review знаем только об одном случае здорового человека, получающего имплантацию мозга: безумный трюк, предпринятый в Центральной Америке ученым, пытающимся провести исследования на себе. Это вызвало опасные для жизни осложнения.

Таким образом, временнЫе прогнозы Маска для усиления сознания при помощи имплантов явно нереальны. Подобная идея у Facebook, вероятно, тоже, но по другим причинам. Гаджет, о котором шла речь, был бы вне мозга, где гораздо труднее снимать точные показания мозга. 

В своем выступлении Дуган сослалась на работу Кришны Шеноя, профессора Стэнфорда и части команды, которая в этом году установила рекорд по скорости в передаче слов напрямую из мозга в компьютер - 8 слов в минуту. Но они сделали это только после десяти лет усиленной работы и путем инвазивной имплантации электродов в мозг парализованных добровольцев.

«Большинство специалистов в этой области будут спрашивать, сможет ли даже неинвазивный электрод приблизиться к уровню производительности имплантированных датчиков, - большинство скажут «нет» и их будет много», - пишет Шеной по электронной почте. Так что имеет ввиду Facebook? Как они собираются увеличить скорость передачи данных с простой «шапочкой» с электродами? «Я не знаю», - признаётся Шеной.

Конечно, известно довольно много случаев эффективных нейроинтерфесов. В 1969 году, когда ученый Эберхард Фетц связал один нейрон в мозге обезьяны с циферблатом. Обезьяна научилась «разряжать» нейрон, чтобы передвинуть стрелки в циферблате и получать за это вознаграждение. С тех пор ученые использовали имплантаты, вживленные в моторную кору, чтобы позволить парализованным людям двигать роботизированной рукой со значительной ловкостью и, как в исследованиях Шеноя, управлять компьютерным курсором.

Но эти устройства касаются того, как срабатывают нейроны в моторной коре, когда вы думаете о перемещении руки или ноги. Так уж получилось, что все эти нейроны сразу срабатывают, когда вы двигаетесь, но их относительная скорость содержит векторную информацию о ваших конечностях. Используйте электроды для регистрации активности нескольких десятков нейронов, и вы сможете начать регистрировать движение, о котором думает субъект.

Так что не «распускайте весь нейротех» и чтение мозга, говорит Эндрю Шварц, ученый из Университета Питтсбурга, который помог обнаружить двигательные "узоры" и приблизил людей к использованию роботизированных рук. Тем не менее, он добавляет, что он не знает, какие достижения Маск и другие представители Силиконовой долины преследуют в технологиях.

«Идея, о том, что они знают, что хотят, - это принятие желаемого за действительное», - считает Шварц.

За последние несколько недель я спросил нескольких неврологов и предпринимателей о Маске. Большинство из них отказались комментировать что-либо, потому что нет никаких технических деталей. У меня есть очень вежливые ответы.

Вот Gregoire Courtine, нейробиолог из EPFL в Женеве: «Я чувствую, что недостаточно знаю о его проекте, чтобы иметь основательное мнение о нем, но я очень рад, что блестящий ум, который расширяет границы в исследованиях и промышленности, вкладывает ресурсы в нейронную инженерию мозга».

Несколько человек сказали, что деньги и сообразительность великого человека могут фактически быть тем, что нужно для того, чтобы вывести нейротехнологии из лаборатории. Маск создает преимущество, решая сложные проблемы, таких как производство электромобилей (Tesla) или запуск ракет (SpaceX). В обоих случаях он также говорит, что он преследует более высокую миссию, например, спасая планету от глобального потепления или при помощи человечества возобновляя ресурсы планеты.

Технология неййроинтерфейсов развивается довольно медленно и по-прежнему в основном застревает в научных кругах именно потому, что она настолько сложна.

«Это зависит не только от технологии, но и от науки», - говорит Шон Патель, научный сотрудник нейрохирургии Главного госпиталя Массачусетса, который изучает интерфейсы «мозг-компьютер». - «Это исполнение многих аспектов. Нет единой проблемы. Проблем много».

Есть некоторые признаки того, что Маск выбирает подходящее время для инвестиций. Недавно произошла волна новых изобретений и методов измерения мозга, таких как оптогенетика и схемы записи многих нейронов сразу. Один из соучредителей Neuralink, D.J. Сео, ранее работавший в Калифорнийском университете в Беркли над концепцией «нейронной пыли», используемой для инъекции в мозг тысячами крошечных пылинок, способных записывать и передавать информацию, используя акустические вибрации.

Другим обстоятельством в пользу предложения Маска состоит в том, что симбиоз между мозгом и компьютером не является вымыслом. Помните того человека, который печатает при помощи сигналов мозга? Или парализованные люди, которые двигают руками робота? Эти системы работают лучше, когда компьютер дополняет мысли людей. Аналогичным образом, роботизированная рука имеет свои собственные «умственные» способности. Она знает, как двигаться, а вам просто нужно подумать это. Таким образом, даже частичные сигналы, выходящие из мозга, могут быть преобразованы в более полные.

Поэтому не является сумасшествием поверить, что в будущем могут появиться очень интересные интерфейсы «мозг-компьютер». Но это будущее не так близко, как мог бы заставить вас поверить Маск. Одна из причин заключается в том, что вскрытие черепа человека - это не тривиальная процедура. Вторая - что технология безопасной записи более чем из сотни нейронов одновременно - нейронной пыли, нейронного кружева и проч. - остается в основном на стадии проектирования.

Итак, каких фактов мне не хватает? Что делает это даже отдаленно оправданным, что Маск и Facebook обещают публичную телепатию в течение настолько короткого промежутка времени?

]]>
Tue, 02 May 2017 11:04:27 +0100
О том как язык не позволяет различать цвета http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=243

Замечали ли вы, что иностранцы видят мир немного по-другому? И насколько сильно различаются жесты и традиции народов крайнего Севера, Африки и Европы? И дело даже не в месте жительства. На самом деле родной язык, слова и грамматика могут сильно влиять на восприятие цветов и объектов, сторон света, даже на запоминание событий. Об этом нам рассказала Ирина Симонова, PhD — выпускница биологического факультета МГУ, ученый-нейролингвист, научный сотрудник института имени Дондерса и преподаватель Университета Радбауд в Нидерландах, во время 2х Лектория в Калининграде, проводимом фондом "Эволюция".

Начнём с банального примера: восприятие цвета. В русском языке есть несколько обозначений оттенков синего: непосредственно «синий» и «голубой». А, например, в английском и немецком языках только «blue» и «blau» (обозначение оттенков вроде «dark blue» не считается). Исследователи решили проверить, будут ли англоговорящие испытуемые различать эти два оттенка. Добровольцам показывали изображение с тремя квадратами: один был синий, и два других – синий и голубой, а им необходимо было выбрать два совпадающих цвета. Оказалось, русскоговорящие отличали цвета на 10% быстрее. Это стало первым доказательством, что язык может настолько сильно влиять на восприятие.

Тропические народы не различают синий и зелёный цвета — лингвисты называют этот комбинированный цвет «grue». Есть гипотеза, что такая особенность вызвана физиологией — изменениями в хрусталиках и сетчатке, произошедшими на ярком солнечном свете. Но она — не доказана.

Многие ли из вас смогут сейчас сказать, где относительно вас находится север? Пожалуй, нет. В русском языке преобладает эгоцентрическое понятие пространства, мы его понимаем лишь относительно себя. Так, например, лево и право зависит лишь от того, как мы стоим и в какую сторону смотрим. Существуют языки, где предметы «привязаны» к сторонам света. Многие народы в Австралии, Азии и Африки всегда знают, где север, юг, запад или восток. Носители этих языков даже описывать события и картины будут совершенно по-другому: например, кенгуру стоит к северу от дерева. Более того, они даже запоминают события относительно сторон света и не забывают эту подробность в течение многих лет.

Оказывается, нейролингвистику применяют и в нейромаркетинге. Проиллюстрировать это можно с помощью одной игры. Человек получает 100 рублей, и ему необходимо выбрать: сыграть ещё раз и в случае неудачи потерять 10 рублей, а в случае победы –  получить 50 рублей, или оставить деньги себе. Раунды повторяются много раз с разным количеством денег. Есть одно «но»! «Подбадривающие слова» в случае удачи. Если они окрашены крайне позитивно: «Класс!», «Круто!», «Супер!» и прочее, испытуемые под влиянием положительных эмоций чаще шли на риск, даже когда условия были абсолютно не выгодными (при проигрыше теряете 100 рублей, а при выигрыше сумма остаётся прежней). Другое влияние производили более нейтральные слова: «молодец», «нормально» и прочее. В этом случае участники, наоборот, больше опасались неудачи и даже больше расстраивались из-за неё.

И напоследок – интересный эффект. Если мы принимаем решение используя иностранный язык, то оно оказывается наиболее взвешенным и правильным.

 

]]>
Fri, 21 Apr 2017 14:57:29 +0100
Безумные учёные и их исследования: зайчики, ведьмы, маги и зрение - рентген http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=242

Новая книга Шарона Вайнбергера «Воображарии войны» звучит как «X-Files» в реальной жизни. Но кроме того, это история о том, как «магия» помогла изобрести интерфейс "мозг – компьютер" и создать такую область науки, как биокибернетика.

Photo: The Voohees

Среди многих классифицированных исследовательских проектов Стэнфордского научно-исследовательского института в начале 1970-х также  был контракт при поддержке Управления Центрального разведывательного управления технической службы, подразделения во главе с Сидни Готлибом, пожалуй, самым известным ученым, когда-либо работающим для шпионского агентства. Секретная программа тестировала различные формы парапсихологии, например, могут  ли люди иметь возможность использовать свой разум, чтобы визуализировать или даже воздействовать на удаленные объекты. Вера в работу давала надежду, и  Готлиб в один прекрасный день пригласил директора Агентства перспективных исследований (ARPA) (ныне: DARPA), Стивена Лукасика, в его офис ЦРУ, чтобы обсудить это.

Готлиб, химик по образованию, был одновременно нетрадиционным мыслителем и непоколебимым патриотом, считавшим, что его работа служит на благо нации.

«Как друзья, так и враги говорят, что г-н Готлиб был своего рода гением, стремящимся исследовать границы человеческого разума для своей страны», - говорится в некрологе Готлиба «Нью-Йорк Таймс» 1999 года. В конце концов, Готлиба будут помнить больше всего за то, что выглядело как преднамеренное презрение к обычной порядочности.

Будучи главой Управления технической службы, Готлиб возглавлял крыло ЦРУ, чьи неудачные инновации включали в себя ядовитые перья и взрывающиеся ракушки. Он также работал над одним из самых известных проектов агентства: использование ЛСД в качестве средства контроля сознания. Под наблюдением Готлиба ЛСД испытывали на подопытных кроликах, в том числе и на других несчастных жертв: душевнобольных, проституток и даже на одном армейском ученом, который впоследствии совершил самоубийство. Когда программа была впервые опубликована в 1975 году Комиссией Рокфеллера, а затем детально изложена комитетом церкви в Конгрессе, публичное наследие Готлиба как своего рода безумного ученого было почти гарантировано.

На следующий день Лукасик отправился к Готлибу-в 1971 году, Лукасик вспоминает, что ученый ЦРУ был в прекрасной форме. То, что Готлиб хотел бы обсудить кроликов и ядерный Армагеддон.

В начале 1970-х годов, Советский Союз и Соединенные Штаты были заперты в игру в кошки-мышки с участием атомных подводных лодок. Субмарины с ядерными ракетами было трудно обнаружить при обыске глубоких морей, что делает их мощным оружием. Но не было никакого хорошего способа рассказать подводным лодкам  глубоко под водой, что они необходимы для запуска своих ракет. И выход на поверхность, чтобы  периодически получать сообщения сделает их уязвимыми для обнаружения и атаки.

Именно там вступил в игру новый любимый проект Готтлиба. В 1970 году бестселлер «Психические открытия за железным занавесом» (Prentice-Hall) описал энтузиазм Советского Союза и других стран Восточного блока по поводу всех психических явлений. Утверждалось, что основной импульс, лежащий в основе советского стремления использовать ESP (экстрасенсорное восприятие), исходил от советской военной и советской секретной полиции», - утверждают авторы Шейла Острандер и Линн Шредер. В книге подробно описаны десятки исследований психических явлений, проводимых за железным занавесом, начиная от фотографии Кирлиана, которая стремилась захватить «ауру» живых существ при помощи телепатической проекции эмоций. Идея о том, что Советы вкладывали деньги в парапсихологию, быстро стала самоукрепляющим оправданием для американцев.

Согласно Psychic Discoveries, одна теория парапсихологии, которую испытывали Советы, вовлекала проецируемую эмоциональную связь между новорожденным и его матерью, которая позволяла матери «ощущать» смерть своего отпрыска даже на больших расстояниях. Поскольку на самом деле убийство новорожденного ребенка не было возможным вариантом, они прибегали к экспериментам с кроликами и матерями. Эксперимент был настолько жутким, насколько он звучал: детёныша нужно было убрать из виду и убить, в то время как ученые в отдельной лаборатории наблюдали за реакцией матери.

Photo: The Voohees

Советы утверждали, что это сработало и может использоваться для связи с подводными лодками, но протокол о реализации такого плана так никогда и не был составлен. Предположительно, материнский кролик должен был содержаться на борту подводной лодки, а подводник должен был наблюдать за ней в поисках признаков дистресса. Идея заключалась не в том, чтобы чрезмерно возбужденная крольчиха подтолкнет коммутатор, но такой знак можно использовать, как сказал Лукасик, в качестве тревожного знака. Это будет сигналом для подводной лодки, например, о запуске своих ядерных ракет.

Сама абсурдность сценария не отговаривала Готлиба. ЦРУ начало финансировать Стэнфордский исследовательский институт для проведения «секретного расследования» в парапсихологии. Готлиб был заинтересован в том, чтобы ARPA рассмотрел эту работу и, возможно, поддержал ее.

Хотя предполагаемые советские эксперименты звучали сомнительно, «подводная» война была областью, которую преследовала ARPA. Возможно, что более важно, конец 1960-х и начало 1970-х годов вызвали широкий интерес к парапсихологии даже среди некоторых членов Конгресса, которые оказывали давление на такие агентства, как ARPA.

Ученым, выбранным вести расследование парапсихологии был постоянный эксперт ARPA в контркультуре, Джордж Лоуренс. Именно он имел склонность к исследованиям, которые захватили культурный дух времени конца 1960 года, когда исследования взаимодействий ума, тела и сознания сочетали науку и спиритизм. Он также был частью небольшого, но растущего числа психологов, увлеченных компьютерами.

Его первая крупная программа, начатая в 1970 году, включала биологическую обратную связь, относительно новую область исследований, которая включала обучение людей управлению физиологическими функциями, таким как дыхание и сердечный ритм, путем предоставления субъектам информации в режиме реального времени с датчиков. Идея заключалась в том, что человек может по существу перейти своим путем к другому физическому состоянию. Он объединил биологию с восточной философией и вызвал сопоставление с пропагандой ЛСД Тимоти Лири. Ученые полагают, что биологическая обратная связь может помочь людям в стрессовых ситуациях замедлить сердечный ритм или понизить кровяное давление исключительно через умственную концентрацию.

Для ARPA это было важно, так как подобный само контроль мог помочь солдатам в бою. Биологическая обратная связь теоретически может позволить солдатам стрелять более точно или даже замедлять кровотечение после выстрела, позволяя им контролировать частоту сердечных сокращений. Исследователи предположили, что пилотов поврежденных самолетов можно научить снижать частоту сердечных сокращений и кровяное давление, чтобы выполнять аварийные процедуры без паники. Однако в документах экспериментов было мало, и Лоуренс считал, что биологическая обратная связь - область, которая созрела для исследования.

Его программа ARPA была первым систематическим исследованием. Но когда Лоуренс хотел, чтобы исследователи отправились во Вьетнам, чтобы протестировать биологическую обратную связь в «поле», никто не хотел ехать.

«Кто-то написал конгрессмену и сказал, что я пытаюсь принудить университетских профессоров заходить в джунгли во Вьетнаме», - сказал он. «Я думал, что они будут смотреть на это как на интересное приключение, как это делал я».

Вероятно, это не имело значения в конце, потому что Лоуренс пришел к выводу, что более амбициозные приложения для биологической обратной связи, такие как способность солдат замедлять сердечный ритм, чтобы предотвратить их кровотечение, были, вероятно, недостижимы. С другой стороны, писал Лоуренс, по крайней мере, никто не умрет, сознательно желая, чтобы его сердце остановилось.

Хотя программа биологической обратной связи не была успешной, она укрепила репутацию Лоуренса в ARPA в качестве популярного исследователя для идей контркультуры. Поэтому не было полной неожиданностью то, что Лоуренсу было поручено посмотреть на исследования парапсихологии ЦРУ, чтобы выяснить, что нуждается в финансировании ARPA.

Когда ARPA начало свое исследование парапсихологии, было трудно сказать, насколько серьезно любой, даже Лоуренс, действительно взялся за это. По крайней мере, по номиналу, Лоуренс принял поручение. Он играл с кирлианографией, чтобы увидеть, действительно ли можно захватить аурой, присутствовал на конференции по парапсихологии в Шотландии, и путешествовал по всей стране для встреч с ведьмами, экстрасенсами и другими распространителями паранормального. Он любил колдунов больше всего.

В декабре 1972 года Лоуренс поехал в Стэнфордский исследовательский институт, где физики Рассел Тарг и Хал Путхофф исследовали психические явления.

В то время работа была в основном сосредоточена на тестировании навыков Ури Геллера, харизматичного израильского артиста, превратившегося в «паранормального» человека. Самым известным зрелищем Геллера был изгиб ложки, предположительно под действием его разума. Он также утверждал о множестве других психических способностей, таких как проекция мышления и «дистанционный просмотр», термин, данный для способности описывать объекты в отдаленных или, по крайней мере, невидимых местах. Дистанционный просмотр представлял особый интерес для сообщества национальной безопасности, потому что теоретически он помог бы шпионить за иностранными базами и технологиями.

Photo: The Voohees

Путофф и Тарг, которые стремились получить признание в господствующей тенденции, согласились принять у себя Лоуренса для неофициальной демонстрации, но сказали ему, что он не может наблюдать за их контролируемыми экспериментами. Лоуренс пригласил двух других ученых, чтобы сопровождать его: Рэй Хайман, волшебника-любителя и университетского психолога, и Роберта Ван де Касла, профессора исследований сна, который верил в психические предчувствия, включая его собственные. Ван де Касл, которого Лоренс знал из аспирантуры, изучал способность людей предсказывать будущее и мыслить во сне.

«Они с Хайманом поехали в Стэнфордский научно-исследовательский институт, где Геллер собирался убедить меня в том, что его способности реальны, и я собирался вложить в это много денег», - сказал Лоуренс.

Хайман и Ван де Касл появились, чтобы встретиться с Путоффом, Таргом и Геллером. По словам Ван де Касла, Лоуренс, который много выпил накануне вечером, выглядел не очень хорошо. И вот этот день начался с одного похмельного военного ученого, одного любителя-волшебника, превратившегося в психолога, профессора, изучавшего психические сны, двух, казалось бы, доверчивых физиков, и Ури Геллера, будущего психического супероружия. Оттуда все «пошло по наклонной».

Геллер продемонстрировал свою способность читать номера, написанные на бумаге, но скрытые от взора. Хайман, сидящий сбоку, позже вспомнил, как ясно видел, что Геллер подглядывал, наблюдая за движением руки Лоуренса, записывавшего номер.

В другой демонстрации Геллер хотел показать свою способность читать чьи-то мысли, поэтому он отвел Ван де Касла в отдельную комнату. Геллер попросил Ван де Касла выбрать мультфильм из журнала и нарисовать его вручную, потому что картины из журналов было сложнее «получить». Оба изображения - оригинал и выписанный вручную дубликат - были помещены в отдельные конверты. Ван де Касл положил конверт с оригинальным рисунком в нагрудный карман, а изображение, сделанное рукой, под локоть. Затем Геллер приказал профессору закрыть глаза и встать прямо за ним - достаточно близко, чтобы коснуться его - и приготовился принять мысли Ван де Касла. Геллер нарисовал изображение палки. Но самого процесса рисования никто не видел, потому что в комнате был только Ван де Касл, чьи глаза были все время закрыты.

Photo: The Voohees

Хайман был озадачен: каковы были условия эксперимента? Почему никто не наблюдал, как Геллер рисует? В лучшем случае ответы были уклончивыми. И так было с остальными демонстрациями. Либо Геллер не мог или не хотел действовать под пристальным наблюдением, либо результаты были получены обманным путём.

«Тарг и Путхофф, похожи на неуклюжих идиотов, а не на уважаемых физиков», - писал Хайман.

Он считал, что у работы Геллера были все классические признаки обученного мага: дружить, отвлекать и ослеплять.

Если Хайман сомневался в психических возможностях Геллера, Лоуренс был возмущен. В одной демонстрации Геллер передвинул стрелку компаса на 5 градусов. Лоуренс, топая ногой, чтобы имитировать то, что по его мнению сделал Геллер, передвинул стрелку на 45 градусов. Было ясно, что ARPA не собираются финансировать Путоффа и Тарга.

Хотя демонстрация Геллера не смогла произвести впечатление на Лоуренса, идея чтения мыслей людей захватила воображение ученого. В том же году, посетив Стэнфордский научно-исследовательский институт, Лоуренс начал другой вид проекта по чтению мыслей: вместо того, чтобы полагаться на паранормальные явления, исследователи использовали бы измеримые сигналы мозга для управления компьютером.

Управляемый мозгом компьютер, придуманный Лоуренсом, использующий то, что он назвал «биокибернетической связью», был откровенно дерзким проектом. Машина не будет просто управляться через входы, предоставляемые клавиатурой или джойстиком; она будет взаимодействовать непосредственно с человеческим разумом, используя датчики, которые контролируют деятельность мозга.

(слева - направо) Рассел Тарг (Russell Targ), психолог ARPA Джордж Лоуренс (George Lawrence), физик Хал Путхофф (Hal Puthoff), директор ARPA Стивен Лукасик (Stephen Lukasik), and маг Ури Геллер (Uri Geller).

Программа биокибернетики ARPA финансировала множество исследователей, использующих сигналы головного мозга, таких как Жак Видал, исследователь UCLA, который придумал термин интерфейса «мозг-компьютер».

«Могут ли эти наблюдаемые электрические сигналы головного мозга быть задействованы в качестве носителей информации в связи между человеком и компьютером или для управления таким внешним аппаратом, как протезные устройства или космические корабли?» - Написал Видал в основополагающей статье в 1973 году. В течение нескольких лет, исследования Видала дали многообещающие результаты: в одном эксперименте испытуемые смогли двигать электронный объект через лабиринт на экране компьютера, просто размышляя.

Это были фантастические времена, по словам Эмануэля Дончина, затем профессора из Университета штата Иллинойс, который финансировался Лоуренсом для исследований по обнаружению и интерпретации сигналов головного мозга. ARPA была не единственным агентством, поддерживающим такую работу, но она была самой существенной.

Задача биокибернетики заключалась в том, чтобы совместить фантастические предложения Лоуренса, - компьютеры, управляемые мозгом, и управляемые сознанием самолеты, - с реальностью, поэтому работа в этом направлении шла десятилетиями.

Компьютеры Лоуренса, управляемые мозгом, были в то время сравнимы, с убийством крольчат для общения с подводными лодками или финансированием израильского фокусника, чтобы видеть советские базы издалека. В начале 1970-х годов ARPA была тем местом, которое терпело и даже поощряло изучение таких диковинных идей, но в отличие от некоторых других агентств, оно требовало хорошей науки.

В одном заключительном заседании, чтобы обсудить возможное финансирование ARPA парапсихологии, Лоуренс сидел с Лукасиком и чиновниками ЦРУ, которые финансировали такую работу. В конце один из чиновников ЦРУ обратился к Лоуренсу и сказал: «Доктор Лоуренс, что ты думаешь обо всем этом?»

В этот момент исследование психологических явлений Лоуренса привело его к появлению множества мистиков и мошенников. «Вы тратите свои деньги. Всякая чертовщина в этом - вздор», - в отчаянии взорвался он.

Наступило мертвое молчание. Лукасик быстро сменил тему, и никто никогда не просил Лоуренса снова взглянуть на парапсихологию. Также ARPA никогда не финансировала психическую программу.

«Я так долго работал и так упорно занимался таким количеством дураков и шарлатанов. В моем сознании нет сомнений, что все это болтовня», - вспоминал позже Лоуренс.

Сторонники Геллера, которые считали,  что маг может помочь Соединенным Штатам обнаружить советские подводные лодки, смотрели на заключение Лоуренса с большим разочарованием. Но Лоуренс помог спасти ARPA от замешательства, постигшего разведывательные сообщества, когда выяснилось, что шпионы нации потратили десятки миллионов долларов на экстрасенсов. А для тех, кто ставит под сомнение, было ли открытое расследование ARPA о парапсихологии хорошей идеей вообще, реальность такова, что такое же отношение позволило Лоуренсу встретиться с ведьмами и экстрасенсами, а кроме того позволило ему придумать мозг-управляемый компьютер.

Поддержка интеллектуальных сообществ экстрасенсов продолжалась до 1995 года, в результате чего были получены утверждения об успешных результатах, но имеющих мало научных доказательств. С другой стороны, биокибернетика расцвела. Это была дерзкая идея в начале 1970-х, когда способность читать сигналы мозга была в лучшем случае сырой. Однако к 2013 году биокибернетика породила целую индустрию интерфейсов «мозг-компьютер», используемую для таких разнообразных приложений, как коммерческие видеоигры, автомобильные датчики и инструменты, которые позволяют «запертым» пациентам, не имеющим возможности общаться с внешним миром, вводить сообщения и управлять внешними устройствами. Приложения, которые когда-то были на расстоянии десятилетий, сейчас строятся, и раннее видение Лоуренса становится реальностью.

Что касается парапсихологии, Лоуренс много лет шутил, что, может быть, он не должен был так откровенно критиковать ее, а вместо этого разыгрывать ее дольше.

«По крайней мере, - сказал он, - я мог бы встретить еще несколько ведьм».

]]>
Thu, 23 Mar 2017 11:44:04 +0000
Роман Романов: о проблемах российской науки, новых методиках молекулярной нейробиологии и незамеченных мелочах http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=241

Есть ли проблемы у российской науки? К чему стремится учёный? Какие методы молекулярной нейробиологии развивают науку? Это и многое другое в нашем интервью с Романом Романовым - доктором наук из центра исследований мозга в Медицинском университете Вены. Последние исследования Романа и его коллег были опубликованы в Science и Society of Endocrinology.

Роман Романов в ИЖС БФУ им. Канта

-Расскажите про свой путь в науке.

Учась в Нижегородском биофаке, я нашёл группу единомышленников, которые знали, как делать хорошую науку, и на 3 курсе мы решили поехать в Пущино. Там я сразу нашёл лабораторию, в которой в итоге много лет и проработал. Мне хотелось заниматься внутриклеточной сигнализацией, и я попал в «лабу», которая занималась сигнализацией в рецепторных системах. Там я закончил аспирантуру, магистратуру, защитил докторскую диссертацию.

Знаете, есть такая особенность российской науки, что, находясь в одной области, очень тяжело перейти в другую, потому что всё давит: шеф, профессор, заведующий лабораторией. Они не понимали, что я хочу заниматься нейронами, а не вкусовыми рецепторами. Мне, конечно, было очень интересно работать с рецепторами, но потом, когда я уже некоторое время провёл там, захотелось заниматься чем-то ещё. И вот из-за конфликта интересов, когда я захотел перейти в нейробиологию, начать работать с новыми методами, а возможностей не было, принял решение уехать. Гораздо позже, чем другие, уже после защиты докторской диссертации, я отправился в Швецию. Её я выбрал по нескольким причинам: там очень хорошая наука, там живёт мой близкий друг, а кроме того у меня большая семья (на тот момент она была меньше), и с детьми именно в Швеции проще. Так я попал в Каролинский институт, с тех пор у меня было 2 главных супервайзера: профессор Тибор Харкани и Томас Хоквальд. Томас Хоквальд - легендарная личность с в сфере нейробиологии. Тибор же, мой действующий начальник, тоже очень много всего интересного и важного сделал.

Как-то я приехал на конференцию, подошёл к Тибору и сказал, что хочу заниматься совсем другим. Не хочу больше заниматься электрофизиологией (основной метод, который я использовал), хочу осваивать другие методы и подходы. Он согласился со мной.

Электрофизиология по объективным причинам обычно оказывается в самоизоляции. Она требует очень много личных ресурсов, чтобы делать работу хорошо, а на остальное не остаётся времени.

На самом деле у меня на многие вещи открылись глаза: всё, что раньше виделось хорошим, оказалось плохим. В том смысле, что российская наука сильная, но, когда она самоизолируется (опять же в каких-то тематиках), не сотрудничает, начинает копаться в каких-то определённых областях без взаимодействия с другими, теряет свой потенциал. Со стороны я понял яснее, какие проблемы существуют.

-Науки в России?

Да. Я просто понимаю: дело не в ресурсах, не в оборудовании, даже не в идеях – это вторичные проблемы. А на первом месте стоит отсутствие мобильности, коллаборативности. И человек, попав в какую-то лабораторию, расценивает, что его научная карьера не поведёт вперёд, а, наоборот, теперь его жизнь будет обрастать, а молодой учёный будет делать что-то одно. Это большая суровая проблема. Когда я стал шефу говорить, что точно хочу уехать, а я уже за два года до этого ставил его в известность, он был недоволен. Сам он в Америке жил, работал в разных лабораториях. Я считаю, что каждый человек, который занимается наукой, не должен жить всё время в одних и тех же условиях работы. Даже если он находится в одном географическом месте, ему желательно поработать в разных коллективах, с разными темами. Это очень сильно обогащает, я по себе знаю. Мы уже сейчас, например, стали работать в новой лаборатории с другой спецификой, и обогащение происходит всегда очень позитивно. Узнав что-то новое, поработав в какой-то тематике, с кем-то пообщавшись, человек расширяет кругозор, многие вещи видятся яснее. А для учёного ясность – это одна из самых важных вещей.  Учёный же работает, прежде всего, для себя, мы - такие эгоисты, которые удовлетворяют собственное любопытство.

Роман Романов на лекции в ИЖС БФУ им. Канта

- Вы занимаетесь развитием различных методов молекулярной нейробиологии. Какие есть, на ваш взгляд, наиболее интересные и прогрессивные методы?

Тот метод, с которым мы сейчас работаем – это транскриптомика одиночных клеток. Мы получаем информацию о сотнях тысячах нейронов и знаем про каждый, что он экспрессирует, и какие гены в нём активны. Как известно от гена «отщепляется» мРНК, которая и вызывает продукцию какого-либо белка. Мы как раз ловим эту мРНК и смотрим, какие гены включены.

Конечно, этот метод прорывной, и он поставил серьёзные задачи и проблемы перед наукой. Дело в том, что, у нас есть огромный массив данных, мы знаем про клетки практически всё. Ну, или как минимум про их фенотип, а вот анализ этих фенотипов, в которых десятки тысяч генов, которые необходимо сравнивать между собой, ставит серьёзную задачу науке.

Биологи долгое время работали по принципу: кажется важным – факт проверяется – да, важно это или нет, не важно. Точно так же описывали клеточные типы. Теперь, когда мы знаем транскриптомику, тут подходом «кажется / не кажется» уже не получится работать, надо применять различные математические профессиональные аппараты, но вот эти самые математические аппараты только начинают развиваться. Как только появляется возможность, на наших глазах вырастают различные алгоритмы, подходы.

Здесь первая проблема. А вторая – большое количество данных. Метод становится всё более доступным, он сейчас практически в каждый крупный университет пришёл. Ещё три года назад транскриптомика была передовой, а сейчас есть везде. Она очень дешевеет, скоро это будет рутинная процедура. Но интерпретация данных очень сложный процесс. Здесь уже экспериментальный процесс занимает около 2%, а 98% -  грамотный и правильный анализ, чтобы не натыкаться на артефакты с ложными результатами. Я вижу в этом проблему.

Другой хороший метод – это вирусная технология. Это когда мы вирус вкалываем в животное, например, мозг. С этим подходом можно сделать практически всё что угодно со специфическим типом клеток, имея, например, те же данные транскриптомики клеточных типов. Соответственно, синтезируем вирусы, закалываем их в мозг. Так мы можем изучать ретроградный и антероградный транспорт. Можно узнать, с кем нейрон непосредственно взаимодействует.

Есть целый набор вирусов, которые убивают клетки (более жёсткий метод), выключают синаптическую передачу (это уже более мягкий), новые рецепторы DREADD, когда один активирует нейрон, а другой ингибирует его. Закалывая вещество или давая его с едой, вы активируете или ингибируете какие-то нейроны. Хотите узнать функцию клеток - закололи вирус в отдел мозга. Вирус начинает работать со специфическим белком, появляются рецепторы. Вы берёте животное, и смотрите, что с ним происходит. Мы, например, работаем с гипоталамусом и хотим измерять постоянную активность в течение 24 часов, потому что там всё замешано: и еда, и сон и очень много других физиологических функций. Мы предпочитаем использовать activity cages, в клетке животное снимает камера, а все его положения переводятся в те или иные паттерны, набор 10-ти моделей поведения: ест, сидит, спит, двигается и так далее. И дальше необходимо эти модели анализировать.

Когда мы узнаём, с кем клетка взаимодействует, то начинаем использовать методы оптогенетики. Помимо точности этого метода, как электрофизиолог могу сказать, что он позволяет видеть связи нейронов даже в срезах. В смысле, что у вас есть клетки в одном отделе мозга, связанные с клетками другого отдела. Когда вы работаете ex vivo, вы можете все эти связи разрушить, и обычными способами их невозможно восстановить. А оптогенетика работает даже в таких случаях. Если в терминалах есть родопсин, то в принципе «свет» реконструирует связи. Но опять же и in vivo это спокойно делается.

Новые методы связаны и с имиджингом, то есть изображением активности клеток в мозге в подвижных животных. Вставляется приёмник с камерой, и вы, меняя условия, видите, что загорается в мозге. Какие клетки активны и так далее. Такие методы мне очень нравятся.

- На чём собираетесь сконцентрировать внимание в дальнейшем?

Нам интересно проследить суммарный стрессовый ответ в мозге, стрессовую сигнализацию, и как вовлечены в это всё CRH клетки (нейроны, содержащие кортикотропин релизинг гормон), какое влияние оказывают именно они.

Современные методы позволяют пересмотреть старые положения. Я имею в виду, что они были правильными, но многие вещи упущены. Это просто методология науки такая, когда важные вещи вычленяются, а мелкие упускаются. А они оказываются не мелкими.

Например, есть классические окситоциновые нейроны, как раз в том же гипоталамусе.  По идее, магноцеллюлярные клетки идут в заднюю долю гипофиза, который потом высвобождает окситоцин. Так эти клетки и рассматривали всегда. На самом деле ряд работ показал, что они опускают коллатерали и в другие отделы мозга.

Я уже для нескольких других типов тоже предполагаю, что одной ногой они регулируют гормоны, а другой ногой влияют на мозг. И это даже уже не то, что такое «супер», это уже «капитан очевидность». Вероятно, так и есть.

 

Подготовила Анастасия Шешукова

]]>
Sun, 19 Feb 2017 19:10:28 +0000
Наш выбор – дело не наших рук http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=240

Что управляет нашими решениями при том или ином выборе, и почему так редко мы основываемся на рациональных решениях? Выбор – всегда задача не из простых. И в тот момент, пока мы находимся в неопределённости, целая наука занимается изучением процессов, влияющих на решение потребителя. Что ж такое нейроэкономика – способ заработать или, все-таки, необходимая область психологии?

Нейроэкономика является развивающейся междисциплинарной областью, которая объединяет психологию и экономическую теорию. Проще говоря, даёт ответы на вопросы «как?» и «почему?» люди делают те или иные суждения и принимают решения с экономическими последствиями.  

Существует интересная концепция, появившаяся в 20 веке, рассматривающая поведение человека как «чёрный ящик». Эта метафора иллюстрирует довольно простую схему – человек получает информацию и безотлагательно выдает готовое решение. И хотя многие экономические теории предлагают рассматривать поведение и выбор человека именно таким образом, психология готова это оспаривать. Нейроэкономика пытается преодолеть разрыв между входом и выходом (понять, что же находится и происходит в «чёрном ящике»), анализируя химические вещества и структуры, которые обеспечивают биологическую основу для индивидуальности в обработке и принятии решений. Большая часть коры головного мозга действительно посвящена интерепретации такого комплекса.

Нейроэкономика предполагает, что нервы и химический баланс в областях мозга, отвечающих за сознание (префронтальная кора, например), являются социоэмоциональной основой для большинства наших решений. Что интересно, базируются они, в основном, на нелогичности, аффекте и удовлетворении. Информация о том, что именно нами движет в процессе принятия решений, позволяет неплохо заработать создателям биологически адаптированной рекламы. Возможно, в будущем ученые смогут получить доступ к нашим бессознательным желаниям и предпочтениям. Будет ли это с целью заработка? И да, и нет.

Исследования показали, что первоначальный выбор делается за счет слепой дегустации (бессознательно), а вот принимать взвешенные решения помогает брендинг и культурные предпочтения.  Выбор происходит осознанно, принимая во внимание собственные потребительские вкусы.

Нейромаркетинг кажется довольно противоречивым. Направлен он на обращение к определенным бессознательным механизмам, которые регулируют решения, повышающие покупки и прибыль.

Это может быть хорошо отработанной технологией маркетинга в качестве корпоративного инструмента. Гендерные различия в «организации мозга» хорошо известны как основные критерии принятия решений. Нейроэкономика знает толк в потребительском поведении, что уже проверено временем.

И тем не менее, несмотря на этические вопросы, исследование самых глубоких уровней сознания ради рекламной кампании проходит крайне успешно. Казалось бы, неправильная такая наука, но и здесь есть один больший плюс для психологии, определенно, есть что почерпнуть, для более углубленного изучения поведенческих основ человека.

По результатам одного исследования оказалось, что более эффективная работа получается, когда сотрудники фокусируются на творческом и эмоциональном мышлении. Чего не скажешь о фокусировке на логических доводах и различных исчислениях. Таким образом, еще раз подтверждается наше стремление избежать рациональности в принятии каких-либо решений.

Выявление различных биологических структур и процессов в нейроэкономических исследованиях помогает собрать больше информации о неврологической основе психических расстройств.

И пока можно с уверенностью сказать, что нейроэкономика не является лишней областью исследований. 

]]>
Thu, 09 Feb 2017 15:29:18 +0000
Клей для нейронов: Сергей Каспаров рассказывает о глиальных клетках http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=239

В рамках нашего портала мы очень часто пишем про нейроны, серое, белое и чёрное вещество, и совсем упустили из виду самый распространённый тип клеток нашего мозга – глиальные клетки. По такой спорной и неизвестной для большинства теме мы решили получить информацию, что называется, из первых рук. Представляем вам интервью с Сергеем Каспаровым, профессором молекулярной биологии Университета Бристоля и профессором - исследователем Института живых систем БФУ им. Канта, специализирующегося на исследованиях одной из популяций глиальных клеток – астроцитах.

-Существует распространённое заблуждение, что в мозге есть только нейроны. На самом деле бОльшую часть занимают вовсе не о ни, а так называемые глиальные клетки. Расскажите о них.

Все знают, что в мозге есть нейроны, которые являются своеобразными «вычислительными элементами». Это электровозбудимые клетки, которые генерируют потенциал действия, а различные взаимодействия между нейронами «помогают» нам принимать решения, контролируют рефлексы и ещё очень и очень многое. Но кроме нейронов в мозге есть еще одна большая группа других клеток, не генерирующих потенциал действия. Они по своему общему развитию и происхождению довольно близки к нейронам, но ими не являются. В своё время, когда гистология только начала формироваться, микроскопы были простые, и люди не могли увидеть эти клетки «отдельно» друг от друга, поэтому глиальные клетки представлялись чем-то вроде такого клея, склеивающего нейроны, откуда и пошло название «глия» от «glue», то есть клей. Но потом стало ясно, что это в общем-то отдельные клетки и там есть несколько популяций этих клеток и у них разные функции, свойства, формы. Одна из популяций, изучением которой занимается наша лаборатория, называется астроциты, также есть олигодендроциты, которые взаимодействуют с нейронами и очень важны для проведения потенциала действия, есть микроглия, которая является своеобразной иммунной системой, хотя по сути это не совсем иммунные клетки, но выполняют схожие функции, например, взаимодействуют с патогенами. Примерно это и есть глия – три основные популяции не нейрональных клеток, которые взаимодействуют с нейронами и обеспечивают работу мозга.

Если же говорить о том, чем занимаются астроциты, то это метаболическое обеспечение деятельности нейронов, транспорт разных молекул. Астроциты выполняют роль такого интерфейса между нейронами и капиллярами, по которым идет кровь. Кроме того, именно эти клетки регулируют внеклеточные концентрации ионов и различных нейромедиаторов. Существует масса других функций, хоть те же астроциты и не способны генерировать потенциал действия, они могут изменять активность нейрональной сети. За счет того, что, например, она становится более или менее возбудимой: концентрация трансмиттеров меняется. Эффект не мгновенный и не сфокусированный, поэтому астроциты могут регулировать активность синапсов только на уровне популяций нейронов. Но зато эффекты получаются в каком-то смысл более глобальные.

Например, мы с коллегами из Лондона показали, что астроциты в определённой части мозга участвуют в процессе регуляции дыхательного ритма. Они не сами конкретно задают этот ритм, но влияют на активность нейронов, которые находятся в определённых зонах. Именно при их содействии нейронные сети генерируют сигнал для дыхания.

 - Была информация, что глиальные клетки имеют способность сокращаться или же пульсировать. Так ли это?

Это история довольно запутанная. Дело в том, что объём любой клетки может увеличиваться, если в ней оказывается больше осмотически активных ионов, например, натрия. И так как вода «идёт» за натрием, получается будто отёк. Объём астроцитов может меняться и даже может это делать достаточно динамично, это вопрос может быть даже нескольких минут. Я не думаю, что этот процесс уникален для астроцитов, так как любая клетка будет делать то же самое.

Я знаю, наверно, откуда могло это пойти. Была статья, где писали, что во время бодрствования объём внеклеточного пространства уменьшается, а сами астроциты увеличиваются в размерах, а во время сна они как бы сжимаются, но, конечно, не так как мышцы, а за счет осмотического эффекта. Пространство между клетками увеличивается, что приводит к более «лёгкому» распространению макромолекул. По сути речь идёт о некоем дренаже. Коллеги ещё сделали вывод, что нарушение дренажа в мозге приводит к накоплению различных патогенных белков, что в свою очередь может вызывать болезнь Альцгеймера. Но есть ли действительно связь между сном и болезнью Альцгеймера - это ещё надо доказать.

-Сейчас именно с этой болезнью связывают очень многое. Как раз и к Вам такой вопрос, выявлена ли связь между нейродегенеративными заболеваниями и глиальными клетками?

Ну, вы знаете, на эту тему мы сейчас подготовили большой обзор. Там на эту тему страниц 20. На самом деле существует очень много механизмов. Глия, даже если говорить только об астроцитах, конечно, в нейродегенеративных процессах завязана очень плотно. Хотя и микроглия, и олигодендроциты в этом наверняка как-то замешаны.

- Какие планы у Вас на дальнейшие исследования?

Меня больше всего интересуют процессы сигнализации между астроцитами и нейронами или астроцитами и астроцитами.  Дело в том, что процесс вот этого «межклеточного диалога» очень неясен. Там в мозге есть много явно «недоисследованных» сигнальных механизмов. А интерес это представляет потому, что каждый сигнальный механизм потенциально является мишенью для препаратов. Меня интересуют различные «новые рецепторы». Мы знаем, что они там есть, но не знаем, что они делают.

Сейчас, например, мы работаем над рецептором, который сильно экспрессирован (распространён – прим. ред.) на астроцитах. И вот мы знаем, что они обладают способностью каким-то образом защищать астроциты от различных стрессовых факторов. Практически от любых стрессоров, гипоксии и проч. Этот рецептор мало изучен, мы пока мало понимаем, какая у него именно физиологическая и патогенная функция.

Мне хочется попытаться выйти на такое, что, хотя бы потенциально, имеет клиническое применение.

Одно из новых направлений: исследование глиомы (опухоли), которая тоже связана каким-то образом с астроцитами. Но пока что мы не сильно углубляемся в эту тему, только начинаем.

 

]]>
Sun, 05 Feb 2017 12:34:39 +0000
Страсти по Альцгеймеру: почему не стоит верить кричащим заголовкам http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=238

Безумное количество околонаучного контента в отечественном сегменте интернета посвящается болезни Альцгеймера. И это начинает раздражать. Едва ли не каждый день мы читаем об очередном чудо-гене, который, зараза, и является тем самым краеугольным камнем. И через пару недель об этом гене или белке уже никто не помнит. Наш портал заботится о том, чтобы читатели не делали поспешных выводов. Поэтому представляем вам небольшой обзор на такое популярное направление исследований, как болезнь Альцгеймера. Сегодня, это самый наглядный пример того, что нужно с осторожностью относится к большинству научных статей на эту тему, особенно при переводе и сокращению до размера новости.

И откровенно говоря это какое-то извращение… В ряде случаев, конечно, авторы оригинальных работ сами чётко не прослеживают причинно-следственную связь между поломкой какого-либо гена (или белка) и этиологией болезни. Вот представьте, автомобиль несётся на большой скорости по дороге. У него отваливается номерной знак (из хорошего металла), пробивает колесо, оно разрывается, а машина переворачивается. Позже, в результатах следствия красуется вывод о том, что причиной аварии стал самопроизвольный разрыв колеса, а причина на самом деле в низком качестве болтов, закреплявших номерной знак. Также и с со всей этой тучей белков, которым вменяют причинность болезни. Только колеса всего 4, а белков тысячи. И вот наш излишне ретивый исследователь, изучая биологический материал, полученный от больных Альцгеймером видит, что у, предположим, всех больных сломан какой-то белок, который у здоровых людей в целости и сохранности. Часто он спешит заключить, что этот белок "причастен к возникновению болезни", не учитывая массу факторов. Например, поломка белка может быть следствием болезни, а не причиной. Более дотошный исследователь поспешит в виварий, замастрячит мышек, у которых нарочно сломает этот белок и, если у них будут признаки Альцгеймера (конечно, в мышином варианте), помчится в «Nature» писать об открытии, достойном всех научных премий. Но умный ревьюер в престижном научном журнале ему напомнит, что никто не отменял термодинамику. И что сломанный белок может просто-напросто переводить систему (клетку, например) в другое равновесное состояние, при котором наиболее выгодным является реализация фенотипа Альцгеймера. Но это совершенно не означает, что такой сценарий может быть реализован естественным путём. 

Кроме поиска виновников болезни, исследователи активно пытаются найти способ, как можно скорее начать её профилактику. Работает всё: от утреннего бега вокруг дома, до средиземноморской диеты. СМИ пестрят советами молодым людям, как же спастись от деменции в старости. Становится больше похоже на поиск чёрной кошки в чёрной комнате, при том, что её там может и не быть.

А ранняя диагностика – это отдельная песня. Ведь прежде чем дойти до общедоступных поликлиник, любая методика должна пройти «производственный (в данном случае исследовательский) ад». И живьём оттуда выбираются очень «немногие».

Это все тонкости. Самый писк – это, конечно, наши популяризаторы, которые понятия не имеют, о чем пишут и каждый раз на пьедестал победителей в инициации Альцгеймера выдвигают все новые когорты белков, систем и явлений. За красивыми наукообразными текстами скрывается безграмотность, часто умышленное или неумышленное перевирание смысла, который аккуратно передавали авторы оригинальной работы. Конкретные факты приводить не будем, так как невозможно это сделать, не обидев коллег, старательно образовывающих электорат.

Но, если не лень, проведите фактчекинг, сравнив новость с оригиналом (научной публикацией). Обращайте внимание на то, что в оригинальных статьях авторы очень осторожны в суждениях, когда их ретрансляторы почти всегда смещают акценты. 
Все это вместе создаёт нездоровый ажиотаж, создающий у общественности мнение о скорой победе над многими болезнями (Альцгеймер как самый отполированный пример). А если этот обыватель - родственник больного или же сам больной?

]]>
Tue, 31 Jan 2017 15:34:59 +0000
Сколько раз мы поняли, что человек не особенный? http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=237

В прошлый раз мы писали, чему же научились нейросети за 2016 год. А теперь пора посчитать, сколько же раз за прошедший год вера в уникальность человека пошатнулась, а может и совсем пропала.

Спойлер: как минимум 11 раз!

1. И для обезьян социальный статус важен. По крайней мере для их иммунитета

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=auFXgUGzmfU"][/video]

2. Собаки, как и люди, помнят свой личный опыт. 

3. Какаду и вороны оказались далеко не глупее шимпанзе.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=EEtNsSwFFMU"][/video]

4. Приматы, как и люди, способны понимать "ложные убеждения" других. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=1s0dO_h7q7Q"][/video]

5. Шмели не только учатся сами, но и обучают своих сородичей. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=4M4tTrERZXI"][/video]

6. Сладкое поднимает настроение не только девушкам, но и пчелам.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=-8Scl8mernk"][/video]

7. Рыбы тоже склонны к "человеческому" поведению в группе. Например, "жертвовать" своей индивидуальностью на благо коллектива. 

8. У утят "нашли" абстрактное мышление. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=5e1IMfSehV8"][/video]

9. Рыбы могут различать лица. Раньше, эту способность приписывали только млекопитающим. 

10. С помощью знаменитого "теста зеркала" (Mirror Test) в наличии личности заподозрили акул, муравьёв и скатов. 

11. И динозавры видели сны. 

Конечно, это лишь небольшая и наиболее интересная, по нашему мнению, часть, то что успели заметить мы, а какие человеческие способности животных знаете вы?

]]>
Sat, 31 Dec 2016 04:13:41 +0000
Чему научились нейросети за 2016 год? http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=235

Под конец года принято подводить итоги. Наш портал тоже не отстаёт, но и результаты года у нас своеобразные. В этом материале мы вспомним, а чему же научились нейросети за 2016 год.  А научились они действительно очень многому!

1.      Может поставить диагноз «депрессия» по одному лишь юзерпику.

2.      Определять бедные регионы Африки по спутниковым снимкам.

3.      Превращать фото в картины известных мастеров.

4.      Раскрашивать черно-белые фото.

5.      Пугать кошек.

6.      Изучать атмосферы экзопланет.

7.      Рисовать картины в стиле Рембрандта.

8.     Читать воспоминания.

9.     Сочинять музыку.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=0iNhCGbgYUc"][/video]

10.   Создавать мультфильмы в стиле известных художников.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=vQk_Sfl7kSc"][/video]

11.   Улучшать и «додумывать» изображения.

12.   Создавать шифр и посылать друг другу сообщения на нём, а также подслушивать эти письма и расшифровывать их.

13.   Пугать людей ужасающими картинами.

14.   Распознавать речь на уровне человека или даже лучше!

15.   Выигрывать в го у чемпионов.

16.   Переводить на 60% качественнее, чем раньше.

17.   И даже защищать от начальника!

Конечно, это лишь небольшая и наиболее интересная, по нашему мнению, часть, что успели заметить мы, а какие умения нейросетей знаете вы?

]]>
Wed, 28 Dec 2016 21:55:55 +0000
Как устроен мозг: гипоталамус http://www.neurotechnologies.ru/articles/hypothalamus

А мы продолжаем наш цикл материалов "Как утроен мозг". Сегодня мы рассказываем о маленькой, но удаленькой части нашего мозга — гипоталамусе.

 

Если представить мешочек, а в нем несколько виноградин  это, пожалуй, будет самая точная иллюстрация строения гипоталамуса, только в сильно увеличенном размере. В реальности он всего лишь сравним с миндалём, или фалангой большого пальца. А виноградины  это более трёх десятков ядер внутри гипоталамуса. Общая функция у них одна  вырабатывают нейросекрет: вещество, ускоряющее или, наоборот, замедляющее выработку гормонов. Так же по функциям все ядра разделяются на три группы: переднюю, среднюю и заднюю. И, конечно же, стоит о них рассказать поподробнее.

К передней группе ядер относятся супрахиазматические ядра, преоптическое ядро, и крупнейшие супраоптические и паравентрикулярное ядра. Опять же, названия разные и страшные, но функции сходные. Эти ядра:

  • являются центром парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Другими словами, регулируют множество жизненно-необходимых процессов организма: от работы слезных желез до сердечных сокращений;
  • работают центром теплоотдачи;
  • производят нейросекрет, стимулирующий выработку вазопрессина и окситоцина. Кстати, именно недостаток вазопрессина вызывает редкую и необычную болезнь  несахарный диабет. Он сопровождается такими симптомами как жажда и избыточное мочеиспускание. Статистика гласит, что несахарным диабетом болеет лишь 1 человек из 100 000.
  • Преоптическое ядро регулирует активность половых желёз.
  • Супрахиазматические (надперекрёстные) ядра контролируют циклическую активность организма. К ней относятся, например, суточные биоритмы.

Следующая по порядку, но не по значению средняя группа включает дорсомедиальное и вентромедиальные ядра, ядро серого бугра и ядро воронки. Их функции:

  • центр голода и насыщения;
  • центр полового поведения;
  • центр агрессии;
  • центр удовольствия, играющий важную роль в процессах формирования мотиваций и психоэмоциональных форм поведения;
  • регулировка процессов роста, скорости физического развития и полового созревания, формирование вторичных половых признаков, функций половой системы, а также влияние  на обмен веществ.

 

Гипоталамус на продольном разрезе головы

 

Средняя группа ядер контролирует водный, жировой и углеводный обмен, влияет на уровень сахара в крови, ионный баланс организма, проницаемость сосудов и клеточных мембран.

Задняя часть гипоталамуса состоит из правого и левого сосцевидных тел, а также медиальное и латеральное ядра, заднее гипоталамическое ядро:

  • стимуляция этого ядра приводит к реакциям симпатического типа: расширению зрачка, повышению частоты сокращений сердца и артериального давления, учащению дыхания и уменьшению тонических сокращений кишечника;
  • тут находится центр теплопродукции (заднее гипоталамическое ядро). Травмирование заднего отдела гипоталамуса вызывает вялость, сонливость и снижение температуры тела;
  • здесь расположены подкорковые центры обонятельного анализатора.

 Если объединить все выше сказанное, становится не удивительно, почему некоторые ученые прозвали гипоталамус «внутренним солнцем организма». Можно сказать, что большинство физиологических и жизненно необходимых процессов «крутится» именно вокруг него.

А в заключение — ещё немного интересных фактов. Если вы «сова» или «жаворонок» знайте, в этом «виноват» гипоталамус. И, кстати, за приятные и неприятные ощущения организма тоже отвечает он. Вот такой вот маленький диктатор!

 

Анастасия Шешукова

]]>
Tue, 20 Dec 2016 20:02:15 +0000
Зачем нам искусственный интеллект: беседа с Виталием Дуниным - Барковским http://www.neurotechnologies.ru/articles?id=234

На научный огонёк в Калининград заглянул доктор физико-математических наук, профессор, зав. отделом нейроинформатики Центра оптико-нейронных технологий Виталий Львович Дунин-Барковский и наш портал решил непременно с ним пообщаться! Представляем вам выборку самого интересного из нашего разговора. Здесь вы узнаете о том, зачем нам искусственный интеллект, что такое "бугорковые аттракторы" и как же можно решить проблему сознания у ИИ?

Кроме того, профессор провел две лекции в БФУ им. И. Канта в Калининграде на темы искусственного интеллекта и глубокого обучения, которые вы увидите совсем скоро!

[video src="https://youtu.be/44q2oUBSnZc"][/video] 

]]>
Fri, 02 Dec 2016 21:23:07 +0000