Entry tags:

Художник вживил себе в голову чип

Художник вживил себе в голову чип (видео)

Электронный глаз трансформирует цвета в звуки, позволяя воспринимать изображения, даже не глядя на них. Художник, страдающий ахроматопсией, уговорил хирургов вживить себе в череп чип, который позволяет с помощью вибраций «слышать» окружающий мир.

Художник Нил Харбиссон

©TED Conferences

Нил Харбиссон, страдающий цветовой слепотой, утверждает, что научился «слышать» цвета с помощью камеры. Эта камера посылает сигналы в чип, который вживили ему в череп, а тот, в свою очередь, преобразует картинки в звуковые вибрации.

Ахроматопсия − генетический дефект, приводящий к отсутствию цветного зрения у человека. Если обычные люди являются трихроматами, т. е. у них три колбочковых механизма, то дихроматы лишены одного из механизмов и воспринимают мир в черно-белом диапазоне.

31-летний художник, который видит мир исключительно в черно-белом диапазоне, уже около десяти лет носит на голове «электронный глаз», который улавливает световые частоты и трансформирует их в звуки.

Теперь же ему удалось убедить хирургов вживить чип себе в череп, чтобы через вибрации костей получать более точную цветовую информацию.

Антенна, которую Харбиссон носит на голове, имеет на одном конце камеру, а на другом − аудиовход на чипе, который теперь имплантирован прямо в его череп.

Разъем WiFi на том же чипе позволяет ему «слышать» картинки, посылаемые с мобильного телефона, даже не глядя на них. Это значит, что он − первый человек, способный воспринимать изображение, даже не глядя на него.

Художник утверждает, что каждый оттенок соответствует своему уникальному звуку. Таким образом, различные картины, пейзажи и даже лица обладают своими уникальными нотами.

Entry tags:

Американцы создали имплантант для оргазма

Машина, обеспечивающая оргазм одним нажатием кнопки, запатентована в Соединенных Штатах. Этот имплантат в первую очередь должен помочь женщинам, не способным испытывать оргазм естественным путем.

Американцы создали машину для оргазма

©Alamy

Оргазмическая дисфункция − достаточно распространенное явление среди женщин. Ответственным за нее может быть целый ряд факторов.

Многие женщины испытывают симпатическое возбуждение при сексе: руки становятся влажными, сердечный ритм повышается, у них сдают нервы. Такие женщины стремятся побыстрее выйти из неприятной ситуации.

− Джим Пфаус, университет Конкордия в Монреале

Обычно в таких случаях бывает нужна помощь психотерапевта. Чтобы избавить женщин от страха, им обычно выписывают успокоительные средства, например, валиум, который, однако, задерживает оргазм.

Новое изобретение, сделанное хирургом Стюартом Мелоем из штата Северная Каролина, должно помочь «фригидным» женщинам получать оргазм по собственному желанию. Свое открытие Мелой сделал практически случайно.

Стоило мне приложить электроды, как пациентка начала кричать в экстазе. Я испуганно спросил ее, что стряслось. В ответ я услышал: «Научите этому моего мужа, доктор».

− Стюарт Мелой, изобретатель машины для оргазма

Клинические испытания нового устройства начнутся в этом году совместно с компанией Медтроник в Миннеаполисе. Новый гаджет представляет собой небольшую коробочку, которую следует имплантировать под кожу в районе ягодиц пациентки.

^{Машина для оргазма}

^{©New Scientist}

От нее отходят провода, соединяющие устройство с нервными окончаниями из спинного мозга. Женщине достаточно нажать кнопку на пульте управления, чтобы испытать оргазм.

Несмотря на простоту и относительную безопасность, речь идет о небольшом хирургическом вмешательстве, вроде имплантации кардиостимулятора, поэтому операция должна проводиться лишь в особых случаях.

Мелой надеется, что его изобретение поможет парам преодолеть проблемы с оргазмической дисфункцией. Устройство может быть запрограммировано так, чтобы ограничить его использование: от одного до четырех раз в день.

Психотерапевты уверены, что устройство будет пользоваться большим спросом у многих женщин. Если девушки в 15 лет идут на операцию по увеличению груди, естественно, что многие женщины пойдут на хирургическое вмешательство ради получения сексуального наслаждения, которое до сих пор было им недоступно.

Стюарт Мелой пока что не апробировал новое устройство на мужчинах, но не сомневается, что при желании оно поможет получить оргазм также и представителям сильного пола.

http://www.newscientist.com/article/dn397-pushbutton-pleasure.html%D0%98%D0%BB%D0%BB%D1%8E%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F:#.Uxq_EYUwZO1

Entry tags:

Как продлить срок службы кибернетической ткани, в основу которой положены нановолокна

Многие считают, что появление кибернетических организмов – это перспектива отдалённого будущего, тем не менее есть и те, кто полагает, что ввиду последних инновационных разработок, киборги могут появиться намного раньше.

В рамках исследования, результаты которого были представлены в статье последнего выпуска Nano Letters, учёные установили, что наноэлектроника может были более стабильной в условиях, максимально имитирующих условия внутри человеческого организма. Это факт может существенно помочь в создании чрезвычайной маленьких имплантатов.

Charles Lieber и его коллеги отмечают, что наноэлектронные устройства с компонентами нановолокон обладают уникальной способностью «уживаться» с живыми клетками. К тому же они в разы меньше используемых сегодня имплантатов.

Например, кардиостимулятор, который контролирует работу сердца, размером с 50-центовую монету, а альтернативное наноэлектронное устройство в сотни раз меньше.

Лабораторные образцы, состоящие из кремниевых нановолокон, способны обнаружить биомаркеры болезни и даже единичные вирусные клетки.

Команда Lieber интегрировала наноэлектронику с живыми тканями, создав «кибернетические ткани».

Единственный недостаток практического, длительного использования этих устройств заключается в том, что они, как правило, разваливаются в течении нескольких дней или недель после имплантации. В рамках нынешнего исследования, учёные намерены повысить их надёжность.

В частности, было установлено, что покрытие кремниевых нановолокон оболочкой из оксида металла позволит продлить их срок службы до нескольких месяцев. Исследования проводились в условиях, максимально приближенных к условиям внутри человеческого организма.

Entry tags:

MIT опубликовал список самых прорывных технологий за 2013 год.

10 самых прорывных технологий 2013 года и основанные на них стартапы

Пересказ с www.technologyreview.com/featuredstory/513736/supergrids/. MIT опубликовал список самых прорывных технологий за 2013 год.

«Deep-learning» — «Глубокое обучение».

Фундаментальной идеей проекта является идея о создании по-настоящему умного компьютера, который мог бы понимать человеческий язык, а выводы и решения делать самостоятельно. Создателем идеи является американский изобретатель Рэй Курцвейл, и история его стартапа начинается со встречи с генеральным директором Google Ларри Пейджем. Целью их встречи было обсуждение предстоящей книги Курцвейла под названием «Как создать разум» («How to Create a Mind»). Во время встречи Курцвейл поделился своим желанием открыть компанию, чтобы реализовать свою концепцию «умного» компьютера. Конечно, для реализации такой идеи необходимы вычислительные мощности масштаба компании Google и, выслушав идею, такой профессионал как Ларри Пейдж понимал, что ее будет сложно осуществить маленькой компании с собственным источником дохода, так он предложил Р. Курцвейлу присоединиться к Google. Долго не думая Курцвейл стал работать на Google в качестве технического директора. Одной из причин такого быстрого согласия выступили достижения компании в области так называемого «глубокого обучения». Алгоритм программы пытается имитировать деятельность нейронов в новой коре головного мозга, в которой происходит около 80-ти процентов мышления. Программное обеспечение узнает, в самом прямом смысле этого слова, как распознавать закономерности в звуках, изображениях и других данных. Таким образом, основная идея глубокого обучения в том, что программное обеспечение может имитировать большой массив нейронов неокортекса в искусственной «нейронной сети». Сегодня ученые в области теории вычислительных машин и систем, программисты могут моделировать намного больше слоев виртуальных нейронов, чем когда-либо прежде благодаря постоянному совершенствованию математических формул и увеличению мощностей компьютеров, и исследования в этой области продолжаются. Одно из их достаточно весомых достижений было отмечено в июне прошлого года, когда системе глубокого обучения «Гугла» продемонстрировали 10 млн кадров YouTube-видео, и она вдвое эффективнее других программ распознавала кошек и прочие объекты. Интересно, что технология помогла корпорации скорректировать работу приложения по распознаванию речи для мобильных телефонов.

( Read more... )

Entry tags:

Как мозг классифицирует звуки речи

Специальные зоны в речевых центрах отслеживают общие характеристики у звуков, сходных по акустике и произношению, благодаря чему мы распознаём их вне зависимости от особенностей дикции говорящего.

Мы можем узнать звуки речи независимо от того, кто и как их говорит: громко, тихо, растягивая слова или, наоборот, торопливо. «Б» мы услышим как «б», а «п» как «п» при любой дикции (разумеется, особо клинические случаи не в счёт). Отсюда можно сделать вывод, что в нашем мозге, вероятно, есть особая система, которая различает такие элементарные речевые единицы. Осталось только эту систему найти.

Речевые центры мозга: зона Брока (синяя) и зона Вернике (зелёная) (иллюстрация Shutterstock).

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) воспользовались случаем и провели соответствующие эксперименты с шестью пациентами, которые ожидали операцию на мозге в связи с эпилепсией. (Кажется, эпилептикам грозит звание «рабочих лошадок биологии» — по аналогии с дрозофилами, рыбками Danio rerio и проч., да простят нам читатели столь неполикорректное сравнение.) Во время предоперационной подготовки в мозг испытуемым вводили имплантат с электродами, чтобы следить за активностью нейронов речевого анализатора. Затем пациентам давали прослушать 500 предложений в исполнении 400 людей, так что человек мог услышать полный набор звуков американского английского.

Когда Эдвард Чанг (Edward F. Chang) и его коллеги сравнили звуки речи с сигналами мозга, они обнаружили, что одинаковые акустические характеристики вызывают одинаковый нейронный ответ в зоне Вернике, одной из речевых зон мозга. Например, среди согласных есть так называемые взрывные, которые характеризуются одинаковой манерой произношения и обладают рядом общих звуковых черт. Вот именно такие общие характеристики, объединяющие согласные — взрывные, фрикативные или сонорные, — и регистрировали нейроны зоны Вернике. Благодаря этому умению мозга различать систематические признаки звуков речи мы можем узнать звук «б» независимо от особенностей дикции говорящего.

Разумеется, мозг способен различать и отдельно взятые звуки, но в данном случае речь идёт о нейронных кластерах, которые сильнее реагируют именно на классовые признаки речевых звуков и не обращают внимания на индивидуальные отличия «б» от «д». Похожая вещь есть и у обезьян, так что те, кто занимается проблемой возникновения речи, получили новую пищу для размышлений. С практической же точки зрения эти данные, возможно, помогут в лечении речевых расстройств.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.

Кирилл Стасевич

Entry tags:

Время киборгов.

Время киборгов.

Последнюю научную эпоху можно назвать «Время киборгов», по мнению ученых из Технологического института Карлсруэ (KIT).

Может показаться, что киборги, или кибернетические организмы, - это всего лишь герои научно-фантастических фильмов, но ученые говорят, что день создания киборгов уже близок. То есть, не стоит ожидать гуляющих вокруг Терминаторов, вместо этого ученые сосредоточились на медицинских имплантатах.

Ученые проводили исследования медицинских имплантатов, основываясь на интеллектуальные материалы, способные автоматически реагировать на изменяющиеся условия. Команда KIT говорит, что объединение технических устройств с организмами обладает большим потенциалом, чтобы значительно улучшить качество жизни многих людей.

В настоящее время ученые работают над нейрокомпьютерным интерфейсом (НКИ) для прямого физического контакта с мозгом. Это может помочь контролировать протезы и сложные движения ими, такими как захват. НКИ также станет важным инструментом для неврологов, обеспечивая хороший вид на мозговые функции.

НКИ можно будет использовать для подачи сигналов в мозг, но это довольно спорный вопрос с этической стороны.

В прошлом году ученые создали устройство, по сути взломавшее мозг таракана, позволяющее управлять движениями насекомого с помощью мобильного. Мозги насекомых куда менее сложные, чем человеческие, что делает их более удобными для изучения и использования в данной области. Мало того, что насекомые предоставляют отличную исходную точку для изучения киборгов, созданные методы могут быть использованы, чтобы контролировать насекомых для мониторинга и спасательных операций.

Entry tags:

Информацию от имплантатов можно получать не только без проводов, но и без антенн

Информацию от имплантатов можно получать не только без проводов, но и без антенн.

Диагностические микророботы уже сейчас могут быть размером чуть ли не с кровяные тельца, но что от этого толку, если они не смогут передать полученные данные без антенн приличных размеров? Впрочем, может статься, что антенны им и не понадобятся.

Кенджи Шиба (Kenji Shiba) из Токийского научного университета (Япония) вместе с группой коллег создал технологию беспроводной передачи информации из глубин человеческого тела без использования антенн.

Передающий электрод (часть устройства в руках исследователя), несмотря на миниатюрность, надёжно передавал информацию принимающему электроду на дне солевой ванночки, имитирующей условия внутри человеческого тела. (Фото Tokyo University of Science.)

Нельзя сказать, чтобы нынешние диагностические средства, сообщающие врачам информацию о состоянии внутренних органов пациентов, совсем не имели связи с внешним миром. Однако почти все беспроводные протоколы, использующие радиоволны, ограничены необходимостью иметь антенну — причём качество связи часто напрямую связано с размерами этой самой антенны. Но имплантируемые искусственные органы, а также, скажем, капсульные эндоскопы, призванные заменить сегодняшние громоздкие, доставляющие массу неудобств пациентам зонды, требуют миниатюрности, и необходимость в антенне часто вступает в противоречие с этим базисным требованием. Как же быть?

Предложенная технология передаёт слабый ток через ткани человеческого тела, оперируя двумя электродами: один расположен со стороны внедрённого в тело устройства, а второй — со стороны поверхности человеческого тела. Когда к электродам прикладывают разный вольтаж, напряжение между ними тоже меняется — и, фиксируя эти перемены для наружного электрода, врачи могут снимать показания с имплантированных органов или введённых в организм средств диагностики.

Любопытно, что в качестве передающего электрода используется уже имеющаяся часть имплантируемого устройства: это позволяет, не увеличивая его размеров, добиться надёжной связи без всяких дополнительных антенн.

В эксперименте, проведённом группой г-на Шибы, передающий электрод имел габариты 10×8 мм, а получающий (размещённый снаружи) — 20×20 мм. Конечно, учёные работали с симулятором человеческих тканей — и тем не менее результаты передачи данных оказались вполне убедительными. Передача велась на частоте порядка 600 кГц, что в принципе позволяет работать со значительными массивами информации.

Иногда получение жизненно важной информации от имплантированного устройства довольно затруднительно — ведь искусственные органы и так больше и тяжелее естественных. Где в них спрятать ещё и эффективные устройства связи! (Илл. Daily Mail.)

Выходное напряжение устройства равно 0,58 мВ, а плотность тока — 0,12 мА/см², что куда меньше предела, безопасного для человеческого организма и равного 0,60 мА/см². Потребление новинки тоже довольно низко — всего 9,4 мВт, то есть оно не создаст особой нагрузки на энергосистему имплантируемых устройств.

На следующем этапе учёные надеются совместить свою технологию с беспроводной подпиткой имплантируемых устройств, что позволит, во-первых, вовсе избавить их от батарей, а во-вторых — дополнительно уменьшить размеры имплантатов.

Впрочем, и текущая коммуникационная система планируется к доводке и коммерциализации в ближайшее время: совместные опыты с производителями медицинских устройств, представленных на рынке, намечены на 2014 год.

http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20140109/326581/

Александр Березин

Entry tags:

Одобрен имплантат для контроля мозга.

Одобрен имплантат для контроля мозга (видео)

В США одобрен к клиническому использованию имплантат, управляющий электрической активностью мозга. Пока подобные имплантаты будут применяться для лечения нервных болезней, но в будущем такие приборы могут использоваться намного шире.

В последние годы электроды, помещенные в мозг, использовались в качестве экспериментального лечения патологического дрожания конечностей при болезни Паркинсона, а также в нейроинтерфейсах, которые помогают парализованным людям управлять роботизированными манипуляторами. Новый имплантат, одобренный Комиссией по контролю за лекарствами и питательными веществами (FDA), предназначен для пациентов, страдающих от эпилептических припадков.

Это первый имплантат, который способен анализировать деятельность мозга и, в случае обнаружения аномалий, корректировать ее направленными электрическими импульсами.

Эпилепсия вызвана хаотической электрической активностью мозга, которая приводит к временной потере сознания и приступам мышечных судорог продолжительностью 1–2 минуты.

Рис. 1. Имплантат NeuroPace, автоматически управляющий электрической активностью определенного участка мозга, пока имеет довольно большие размеры и его использование связано с риском инфицирования.

Новый нейростимулятор NeuroPace имплантируется внутрь черепа и соединяется с помощью микроэлектродов со «сбоящими» участками мозга, которые являются причиной эпилептических приступов. NeuroPace отслеживает электрическую активность в данных регионах и автоматически посылает незаметные для пациента электрические импульсы, «гасящие» эпилептические нарушения в картинке электрической активности мозга.

Подобная техника, названная стимуляция блуждающего нерва, уже использовалась ранее, но NeuroPace – это первое имплантируемое устройство, которое отслеживает и автоматически вмешивается в деятельность мозга.

NeuroPace не может полностью избавить от эпилептических судорог, но существенно их облегчает. Исследования FDA показали, что у 29% пациентов наблюдалось снижение интенсивности припадков на 50% после трех месяцев использования NeuroPace. Через 2 года использования уже 55% пользователей отмечали снижение тяжести приступов на 50% или более.

Хотя нейростимулятор и не лечит основную болезнь, но смягчение симптомов очень важно для повышения качества жизни при многих нервных заболеваниях.

В частности от эпилепсии страдают 65 миллионов человек по всему миру. К сожалению, до сих пор об этой болезни известно мало, обычно диагноз «эпилепсия» ставится, если человек переживает 2 или более эпилептических припадков в год. Однако первоначальная причина заболевания обычно остается неясной. Иногда больным эпилепсией помогает смена диеты или лекарственная терапия. Если ничего не помогает, а припадки очень тяжелее и частые, то проводится довольно опасная операция по нейтрализации «сбоящего» участка мозга. Но иногда этот участок находится в регионе мозга, имеющем важное значение для нормальной жизни. В таких случаях должен помочь имплантат NeuroPace.

В будущем подобные имплантаты могут использоваться не только для лечения эпилепсии, но и, например, для контроля различных эмоциональных состояний. Устройства, способные менять рисунок электрической активности мозга, потенциально могут снимать агрессию, поднимать настроение, гасить боль или излишнее эмоциональное возбуждение. Есть где развернуть фантазию и любителям всяческих теорий заговоров, ведь наконец-то появились чипы, управляющие мозгом.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2013/12/02/551800