Pirmoji dalis: Žmogaus kolosas
Antra dalis: smegenys
Trečia dalis: Skrydis per Neuronų lizdą
Ketvirtoji dalis: neurokompiuterių sąsajos
Penkta dalis: Neuaralink problema
Šeštoji dalis: burtininkų amžius 1
Šeštoji dalis: burtininkų amžius 2
Septintoji dalis: Didžioji sintezė
Reklaminis vaizdo įrašas:
Skrenda per neuronų lizdą
Tai Bockas. Bock, ačiū tau ir tavo žmonėms, kad išrado kalbą.
Norėdami padėkoti jums norime parodyti visus neįtikėtinus dalykus, kuriuos pavyko sukurti jūsų išradimo dėka.
Gerai, pasodinkime Bocką į lėktuvą, paskui į povandeninį laivą, tada nuvilkime jį į Burj Khalifa viršūnę. Dabar parodykime jam teleskopą, televizorių ir „iPhone“. Ir leisk jam šiek tiek pasėdėti internete.
Buvo smagu. Kaip tu, Bockai?
Taip, mes suprantame, kad esate labai nustebęs. Desertui parodykime, kaip mes bendraujame vieni su kitais.
Bockas būtų šokiruotas, jei sužinotų, kad, nepaisant visų stebuklingų sugebėjimų, kuriuos žmonės įgijo dėl dialogo tarpusavyje, dėka sugebėjimo kalbėti, mūsų bendravimo procesas niekuo nesiskiria nuo jo laikmečio. Kai du žmonės ketina kalbėtis, jie naudoja 50 000 metų senumo technologijas.
Bockas taip pat nustebs, kad pasaulyje, kuriame veikia nuostabios mašinos, žmonės, kurie padarė šias mašinas, klajoja tais pačiais biologiniais kūnais, kuriais vaikščiojo Bockas ir jo draugai. Kaip tai įmanoma?
Štai kodėl neurokompiuterių sąsajos (BCI) - platesnės nervų inžinerijos srities pogrupis, kuris pats yra biotechnologijos pogrupis - yra tokios įdomios. Mes ne kartą užkariavome pasaulį savo technologijomis, tačiau kalbant apie smegenis - pagrindinį mūsų įrankį - technologijų pasaulis mums nieko neduoda.
Todėl mes ir toliau bendraujame naudodamiesi Bocko išrasta technologija. Todėl šį sakinį rašau 20 kartų lėčiau, nei manau, todėl su smegenimis susijusios ligos vis tiek pareikalauja per daug gyvybių.
Tačiau praėjus 50 000 metų po šio didžiojo atradimo pasaulis gali pasikeisti. Kita smegenų siena bus ji pati.
* * *
Yra daug įvairių galimų smegenų ir kompiuterių sąsajų variantų (kartais vadinamų „smegenų ir kompiuterio“sąsajomis), kurie praverčia įvairiems dalykams. Bet visi, dirbantys NQI, bando išspręsti vieną, antrą ar abu šiuos klausimus:
1. Kaip iš smegenų išgausiu reikiamą informaciją?
2. Kaip aš išsiųsiu reikalingą informaciją smegenims?
Pirmasis yra susijęs su smegenų išvestimi - tai yra neuronų sakymo įrašymas. Antrasis susijęs su informacijos įvedimu į natūralų smegenų srautą arba tam tikru būdu pakeičiant šį natūralų srautą, tai yra stimuliuojant neuronus.
Šie du procesai nuolat vyksta jūsų galvoje. Šiuo metu jūsų akys atlieka tam tikrą horizontalių judesių rinkinį, kuris leidžia perskaityti šį sakinį. Tai smegenų neuronai, kurie išleidžia informaciją į mašiną (jūsų akis), o mašina gauna komandą ir atsako. Kai jūsų akys juda tam tikru būdu, fotonai iš ekrano prasiskverbia į jūsų tinklainę ir stimuliuoja jūsų žievės pakaušio skiltyje esančius neuronus, leisdami pasaulio vaizdui patekti į jūsų sąmonę. Tada paveikslėlis stimuliuoja neuronus kitoje jūsų smegenų dalyje, o tai leidžia apdoroti paveikslėlyje esančią informaciją ir įprasminti sakinį.
Informacijos įvestis ir išvestis yra tai, ką daro smegenų neuronai. Prie šio proceso nori prisijungti visa NCI pramonė.
Iš pradžių atrodo, kad tai nėra tokia sunki užduotis. Juk smegenys yra tik želė. Žievė - smegenų dalis, kurią norime pridėti prie įrašymo ir stimuliacijos - yra tik servetėlė, patogiai išdėstyta smegenų išorėje, kur prie jos galima lengvai pasiekti. Žievės viduje yra 20 milijardų neuronų - 20 milijardų mažų tranzistorių, kurie galėtų išmokti visiškai naują būdą kontroliuoti savo gyvenimą, sveikatą ir pasaulį, jei išmoktume su jais dirbti. Ar tikrai taip sunku juos suprasti? Neuronai yra maži, tačiau mes žinome, kaip padalinti atomą. Neurono skersmuo yra 100 000 kartų didesnis už atomo dydį. Jei atomas būtų ledinukas, neuronas būtų kilometrų atstumu - taigi mes tikrai turėtume mokėti dirbti su tokiais kiekiais. Ar ne?
Kokia problema?
Viena vertus, tai yra teisingos mintys, nes jos skatina pažangą šioje srityje. Mes tikrai galime tai padaryti. Tačiau kai tik pradedi suprasti, kas iš tikrųjų vyksta smegenyse, iškart tampa akivaizdu: tai sunkiausia žmogaus užduotis.
Todėl, prieš kalbėdami apie pačius NKI, turime atidžiai ištirti, ką daro žmonės, kurie kuria NKI. Geriausia yra padidinti smegenis 1000 kartų ir pamatyti, kas nutiks.
Pamenate mūsų žievės palyginimą su servetėle?
Jei žievės servetėlę padidinsime 1000 kartų - ir ji buvo apie 48 centimetrus iš abiejų pusių - Manhetene ji dabar bus dviejų kvartalų ilgio. Apeiti perimetrą užtruks apie 25 minutes. Visos smegenys bus tokio dydžio kaip „Madison Square Garden“.
Išleiskime jį pačiame mieste. Esu tikras, kad keli šimtai tūkstančių ten gyvenančių žmonių mus supras.
1000x padidinimą pasirinkau dėl kelių priežasčių. Vienas iš jų yra tas, kad visi galime akimirksniu konvertuoti dydžius savo galva. Kiekvienas faktinių smegenų milimetras tapo metru. Kur kas mažesniame neuronų pasaulyje kiekvienas mikronas tapo milimetru, kurį lengva įsivaizduoti. Antra, žievė tampa „žmogaus“dydžio: 2 mm storio dabar yra 2 metrai - kaip ir aukšto ūgio.
Taigi galime nueiti iki 29-osios gatvės, iki savo milžiniškos servetėlės krašto, ir nesunku pamatyti, kas dedasi jos dviejų metrų storyje. Norėdami parodyti, ištraukime kubinį metrą mūsų milžiniškos plutos, kad ją ištirtume, pažiūrėkime, kas vyksta tipiškame kubiniame milimetre tikrosios žievės.
Ką matome šiame kubiniame metre? Meshaninas. Išvalykime ir padėkime atgal.
Pirmiausia padėkime somas - mažus visų šiame kube gyvenančių neuronų kūnus.
Somos yra skirtingo dydžio, tačiau neuromokslininkai, su kuriais kalbėjausi, sako, kad žievės neuronų somų skersmuo paprastai yra 10–15 mikronų (vienas mikronas = mikronas, 1/1000 milimetro). Tai yra, jei jūs įdėsite 7-10 iš jų į liniją, ši linija bus žmogaus plaukų skersmuo. Mūsų mastu šamas bus 1–1,5 centimetro skersmens. Ledinukas.
Visos plutos tūris telpa į 500 000 kubinių milimetrų, o šioje erdvėje bus apie 20 milijardų somų. Tai yra, vidutiniame kubiniame žievės milimetre yra apie 40 000 neuronų. Tai yra, mūsų kubiniame metre yra apie 40 000 saldainių. Jei padalinsime savo dėžę į 40 000 kubų, kurių kiekvienas turi 3 cm kraštą, kiekvienas mūsų saldainių šamas bus savo 3 cm kubo centre, o visi kiti šamai bus 3 cm į visas puses.
Ar tu čia dabar? Ar galite įsivaizduoti mūsų skaitiklio kubą su 40 000 plaukiojančių saldainių?
Čia yra mikroskopinis šamo vaizdas tikroje žievėje; visa kita aplink ją buvo pašalinta:
Gerai, kol kas tai neatrodo taip sudėtinga. Tačiau soma yra tik mažytė kiekvieno neurono dalis. Iš kiekvieno mūsų ledinuko tęsiasi susukti, išsišakoję dendritai, kurie mūsų skalėje gali išsitiesti nuo trijų iki keturių metrų įvairiausiomis kryptimis, o kitame gale gali būti 100 metrų ilgio aksonas (jei jis eina į kitą žievės dalį) arba kilometras (jei jis nusileidžia) į nugaros smegenis ir kūną). Kiekvienas iš jų yra milimetro storio, ir šie laidai paverčia žievę į sandariai austus elektrinius vermišelius.
Ir šiame vermišelyje yra daug kas. Kiekvienas neuronas turi sinapsinius ryšius su 1000 - kartais iki 10 000 - kitų neuronų. Kadangi žievėje yra apie 20 milijardų neuronų, tai reiškia, kad bus daugiau nei 20 trilijonų atskirų nervinių jungčių (ir kvadrilijonų jungčių visose smegenyse). Mūsų kubiniame metre bus daugiau nei 20 milijonų sinapsių.
Visa tai reiškia, kad ne tik iš kiekvieno iš mūsų kubelyje esančių 40 000 ledinukų yra vermišelių tirščių, bet iš kitų žievės dalių pro mūsų kubą praeina tūkstančiai kitų spagečių. Tai reiškia, kad jei bandytume įrašyti signalus ar stimuliuoti neuronus būtent šiame kubiniame regione, mums tektų būti labai sunku, nes spagečių kratinyje būtų sunku nustatyti, kurios spagečių sruogos priklauso mūsų šamų saldainiams (ir neduok Dieve, šioje pastoje bus Purkinje ląstelės).
Ir, žinoma, nepamirškite apie neuroplastiką. Kiekvieno neurono įtampa nuolat kinta, šimtus kartų per sekundę. Dešimtys milijonų sinapsinių jungčių mūsų kube nuolat keis dydį, išnyks ir vėl atsiras.
Bet tai tik pradžia.
Pasirodo, smegenyse taip pat egzistuoja glialąstelės - ląstelės, kurių yra daug įvairių tipų ir atliekančios daug skirtingų funkcijų, pavyzdžiui, praplauna sinapsėse išsiskiriančias chemines medžiagas, apgaubia aksonus mielinu ir aptarnauja smegenų imuninę sistemą. Čia yra keletas labiausiai paplitusių glios ląstelių tipų:
O kiek glijos ląstelių yra žievėje? Maždaug tiek pat, kiek neuronų. Taigi pridėkite dar 40 000 šių dalykų į mūsų kubą.
Galiausiai yra kraujagyslės. Kiekviename kubiniame milimetre žievės yra apie metras mažų kraujagyslių. Mūsų skalėje tai reiškia, kad mūsų kubiniame metre yra kilometras kraujagyslių. Taip jie atrodo:
Nukrypimas nuo „Connectoma“
Taigi, mūsų skaitiklio dėžutė yra supakuota, užpildyta įvairaus sudėtingumo elektrifikuotu užpildu. Dabar prisiminkime, kad mūsų dėžutė iš tikrųjų yra kubinio milimetro dydžio.
Neurokompiuterių sąsajos inžinieriai turi arba išsiaiškinti, ką sako tame milimetre palaidotas mikroskopinis šamas, arba paskatinti tam tikrus šamus elgtis teisingai. Sėkmės jiems.
Mums būtų sunku tai padaryti su savo 1000 kartų padidintomis smegenimis. Su smegenimis, kurios puikiai virsta servetėle. Bet iš tikrųjų jis toks nėra - ši servetėlė guli ant smegenų, pilnų klostių (kurios, mūsų mastu, yra nuo 5 iki 30 metrų gylio), viršaus. Tiesą sakant, mažiau nei trečdalis servetėlių žievės yra smegenų paviršiuje - didžioji jos dalis yra klostėse.
Be to, nėra tiek daug medžiagos, su kuria būtų galima dirbti laboratorijoje. Smegenys yra padengtos daugeliu sluoksnių, įskaitant kaukolę, kuri padidinus 1000 kartų, būtų 7 metrų storio. Ir kadangi daugumai žmonių nelabai patinka, kai jų kaukolė yra per ilgai atidaryta - ir iš tikrųjų tai abejotinas įvykis - jūs turite kuo kruopščiau ir subtiliau dirbti su mažais smegenų ledinukais.
Ir visa tai, nepaisant to, kad dirbate su žieve - tačiau daugybė įdomių idėjų NCI tema yra susijusios su konstrukcijomis, kurios yra daug žemesnės, o jei atsistosite ant mūsų miesto smegenų viršaus, jos gulės 50–100 metrų gylyje.
Įsivaizduokite, kiek daug vyksta mūsų kubelyje - ir tai tik viena 500 000-oji smegenų žievės dalis. Jei suskaidytume visą milžinišką plutą į vienodo metro kubelius ir išrikiuotume juos iš eilės, jie ištemptų 500 kilometrų - iki pat Bostono. Ir jei nuspręsite padaryti apvažiavimą, kuris, einant greitai, užtruks daugiau nei 100 valandų, bet kada galėsite sustoti ir pažvelgti į kubą, ir visas šis kompleksiškumas bus jo viduje. Visa tai dabar yra jūsų smegenyse.
Elono Musko „Neuralink“. 3 dalis: koks tu turi būti laimingas, jei tau visa tai nerūpi
Tavo.
Grįžti į 3 dalį: skristi virš neuronų lizdo
Kaip mokslininkai ir inžinieriai elgsis šioje situacijoje?
Jie bando maksimaliai išnaudoti šiuo metu turimus įrankius - įrankius, kuriuos naudoja neuronams registruoti ar stimuliuoti. Panagrinėkime variantus.
NCI įrankiai
Atsižvelgiant į tai, kas jau padaryta, yra trys bendri kriterijai, pagal kuriuos vertinami įrašymo priemonės privalumai ir trūkumai:
1) skalė - kiek neuronų galima užregistruoti.
2) Rezoliucija - kiek išsamią informaciją gauna instrumentas - erdvinė (kaip tiksliai jūsų įrašai pasako, kuris iš atskirų neuronų šaudo) ir laikinas (kaip gerai galite pasakyti, kada vyksta jūsų įrašoma veikla).
3) Invaziškumas - ar reikalinga operacija, ir jei taip, kokia brangi.
Ilgalaikis tikslas yra surinkti grietinėlę iš visų trijų ir valgyti. Bet nors neišvengiamai kyla klausimas, kurio iš šių kriterijų (vieno ar dviejų) galite nepaisyti? To ar kito įrankio pasirinkimas nėra kokybės padidėjimas ar sumažėjimas, tai yra kompromisas.
Pažiūrėkime, kokie įrankiai šiuo metu naudojami:
fMRI
- mastelis: didelis (rodo informaciją iš smegenų)
- Rezoliucija: nuo mažo iki vidutinio - erdvinis, labai mažas - laikinas
- Invazyvumas: neinvazinis
fMRI dažnai naudojamas ne NCI, o kaip klasikinis įrašymo įrankis - jis suteikia jums informacijos apie tai, kas vyksta smegenų viduje.
fMRI naudoja magnetinio rezonanso tomografijos technologiją. Sugalvotas 1970-aisiais, MRT buvo rentgeno tomografijos evoliucija. Vietoj rentgeno spindulių MRT naudoja magnetinius laukus (kartu su radijo bangomis ir kitais signalais) kūno ir smegenų vaizdams kurti. Kaip šitas:
Pilnas skerspjūvių rinkinys, leidžiantis pamatyti visą galvą.
Labai neįprasta technologija.
fMRI („funkcinis“MRT) naudoja MRT technologiją kraujo tėkmės pokyčiams stebėti. Kam? Kadangi smegenų sritys tampa aktyvesnės, jos sunaudoja daugiau energijos, o tai reiškia, kad joms reikia daugiau deguonies - taigi kraujotaka toje srityje padidėja, kad galėtų tiekti deguonį. Štai ką gali parodyti fMRI nuskaitymas:
Žinoma, smegenyse visada yra kraujo - šis vaizdas parodo, kur padidėjo kraujotaka (raudona, oranžinė, geltona) ir kur sumažėjo (mėlyna). Kadangi fMRI gali nuskaityti visas smegenis, rezultatai yra trimačiai:
FMRI turi daugybę medicininių paskirčių, pavyzdžiui, informuoti gydytojus apie tai, ar tam tikros smegenų sritys veikia po insulto, o fMRI daug ko išmokė neuromokslininkų apie tai, kurios smegenų sritys yra susijusios su šiomis funkcijomis. Nuskaitymas taip pat suteikia svarbios informacijos apie tai, kas vyksta smegenyse tam tikru laiko momentu, jis yra saugus ir neinvazinis.
Didelis trūkumas yra rezoliucija. fMRI nuskaitymas turi pažodinę skiriamąją gebą, kaip ir kompiuterio ekrano pikseliai, tik vietoj dviejų matmenų, jo skiriamąją gebą vaizduoja erdviniai kubiniai tūriniai pikseliai - vokseliai (vokseliai).
FMRI vokseliai tapo mažesni, nes tobulėjo technologijos, todėl padidėjo erdvinė skiriamoji geba. Šiuolaikinio fMRI vokseliai gali būti mažesni nei kubinis milimetras. Smegenų tūris yra apie 1 200 000 mm3, todėl didelės raiškos fMRI tyrimas padalija smegenis į milijoną mažų kubelių. Problema ta, kad neuroniniu mastu tai vis dar yra gana daug - kiekviename vokselyje yra dešimtys tūkstančių neuronų. Taigi geriausiu atveju fMRI rodo vidutinę kraujo tėkmę, kurią pritraukia kiekviena maždaug 40 000 neuronų grupė.
Dar didesnė problema yra laikinas sprendimas. fMRI stebi kraujotaką, kuri yra netiksli ir atsilieka maždaug sekundę - amžinybė neuronų pasaulyje.
EEG
- Skalė: aukšta
- Skiriamoji geba : labai mažas erdvinis, vidutinis-aukštas laikinas
- Invazyvumas: neinvazinis
Išrastas beveik prieš šimtmetį, EEG (elektroencefalografija) ant galvos uždeda daugybę elektrodų. Kaip šitas:
EEG neabejotinai yra technologija, kuri 2050 m. Žmonėms atrodys juokingai primityvi, tačiau šiuo metu tai yra vienas iš nedaugelio instrumentų, kurį galima naudoti su visiškai neinvaziniais NCI. EEG registruoja elektrinį aktyvumą įvairiose smegenų srityse, pateikdamas rezultatus taip:
EEG diagramos gali atskleisti informaciją apie medicinines problemas, tokias kaip epilepsija, stebėti miego įpročius arba nustatyti anestezijos dozės būseną.
Skirtingai nei fMRI, EEG laiko skiriamoji geba yra gana gera, ji gauna elektrinius signalus iš smegenų, kai jie atrodo - nors kaukolė žymiai sumažina laiko tikslumą (kaulas yra blogas laidininkas).
Pagrindinis trūkumas yra erdvinė skiriamoji geba. EEG jo neturi. Kiekvienas elektrodas registruoja tik vidutinę vertę - milijonų ar milijardų neuronų krūvių vektorinę sumą (neryškią dėl kaukolės).
Įsivaizduokite, kad smegenys yra beisbolo stadionas, jų neuronai yra žmonės minioje, o informacija, kurią norime gauti, vietoj elektrinio aktyvumo bus balso stygų darinys. Šiuo atveju EEG bus mikrofonų grupė už stadiono, už jo išorinių sienų. Galėsite išgirsti, kada minia pradės skanduoti ir net gali nuspėti, apie ką ketina šaukti. Galėsite skleisti skiriamuosius signalus, jei vyksta artima kova ar kas nors laimi. Taip pat galite išsiaiškinti, ar nutiko kažkas neįprasto. Tai viskas.
EKG
- Skalė: aukšta
- Rezoliucija: mažas erdvinis, didelis laikinas
- Invazyvumas: dabartis
ECoG (elektrokortikografija) yra panašus į EEG tuo, kad taip pat naudoja elektrodus ant paviršiaus - jis tiesiog padeda juos po kaukole ant smegenų paviršiaus.
Durnas. Bet veiksminga - daug efektyvesnė nei EEG. Netrukdydamas kaukolei, ECoG apima didesnę erdvinę (apie 1 cm) ir laiko skiriamąją gebą (5 milisekundės). „ECoG“elektrodai gali būti dedami virš arba žemiau dura mater:
Kairėje, iš viršaus į apačią, esantys sluoksniai: galvos oda, kaukolė, dura mater, arachnoidinė, pia mater, žievė, baltoji medžiaga. Dešiniojo signalo šaltinis: EEG, ECoG, intraparenchiminis (LFP ir kt.)
Grįžtant prie analogijos su mūsų stadionu, „ECoG“mikrofonai yra stadiono viduje ir arčiau minios. Todėl garsas bus daug aiškesnis nei EEG mikrofonai už stadiono ribų, ir EKoG galės atskirti atskirų minios segmentų garsus. Tačiau šis patobulinimas kainuoja pinigus - tam reikia invazinės operacijos. Tačiau pagal invazinės chirurgijos standartus ši intervencija nėra tokia bloga. Kaip vienas chirurgas man pasakė: „Palyginti neinvazyvu įdėti įdarą po dura. Turite kišti skylę į galvą, bet tai nėra taip baisu “.
Vietinio lauko potencialas (LFP)
- Mastelis: mažas
- Rezoliucija: vidutiniškai žemas erdvinis, didelis laikinas
- Invaziškumas: didelis
Pereikime nuo paviršinių elektrodų diskų prie mikroelektrodų - mažų adatėlių, kurias chirurgai įstrigo į smegenis.
Nors kai kurie elektrodai vis dar gaminami rankomis, naujosiose technologijose naudojamos silicio plokštelės ir gamybos būdai, pasiskolinti iš integrinių grandynų pramonės.
Vietinio lauko potencialo veikimas yra paprastas - imate vieną tokią ploną adatą su elektrodo antgaliu ir įkišate vieną ar du milimetrus į žievę. Ten jis surenka vidutinę elektrinių krūvių vertę iš visų neuronų tam tikru elektrodo spinduliu.
LFP suteikia jums visai neblogą erdvinę fMRI skiriamąją gebą kartu su momentine ECoG laiko skiriamąja geba. Pagal rezoliucijos standartus tai yra bene geriausias pasirinkimas iš visų aukščiau išvardytų dalykų.
Deja, tai baisu kitais būdais.
Skirtingai nuo fMRI, EEG ir ECoG, LFP mikroelektrodas neturi skalės - jis tik nurodo, ką daro maža jį supanti sfera. Ir tai yra daug invaziškesnė, nes ji iš tikrųjų patenka į smegenis.
Beisbolo stadione LFP yra vienas mikrofonas, kabantis virš vienos sėdynių dalies, paimantis aiškų garsą toje srityje ir galbūt pakeliantis vieną balsą čia ir ten sekundei ar dviem - bet dažniausiai jis pajunta bendrą vibraciją.
Ir visiškai nauja plėtra yra daugelio elektrodų masyvas, kuris iš esmės yra LFP idėja, tik jį vienu metu sudaro 100 LFP. Daugelio elektrodų masyvas atrodo taip:
Mažas 4 x 4 mm kvadratas su 100 silicio elektrodų. Štai dar vienas, čia galite pamatyti, kokie aštrūs yra elektrodai - keli mikronai pačiame gale:
Atskirų vienetų registravimas
- Skalė: mažytė
- Rezoliucija: ypač didelė
- Invaziškumas: labai didelis
Norint įrašyti platesnį LFP, elektrodo galas šiek tiek suapvalinamas, kad elektrodas gautų daugiau paviršiaus ploto, o pasipriešinimas (neteisingas techninis terminas) mažinamas, kad būtų galima užfiksuoti labai silpnus signalus iš įvairiausių vietų. Dėl to elektrodas surenka aktyvumo chorą iš vietinio lauko.
Registruojant atskirus vienetus taip pat naudojamas adatos elektrodas, tačiau jų antgaliai yra labai aštrūs ir padidėja atsparumas. Dėl šios priežasties didžioji triukšmo dalis yra pasislinkusi ir elektrodas beveik nieko nepaima, kol yra labai arti neurono (kažkur 50 mikronų), o šio neurono signalas yra pakankamai stiprus, kad įveiktų didelio atsparumo elektrodo sienelę. Gaudamas atskirus vieno neurono signalus ir neturėdamas foninio triukšmo, šis elektrodas gali stebėti privatų šio neurono gyvenimą. Mažiausias įmanomas mastelis, didžiausia įmanoma skiriamoji geba
Kai kurie elektrodai nori perkelti sąsajas į kitą lygį ir naudoti pleistro spaustuko metodą, leidžiantį nuimti elektrodo galiuką ir palikti tik mažą vamzdelį, stiklinę pipetę, kuri tiesiogiai išsiurbs neurono ląstelės membraną ir atliks smulkesnius matavimus.
Pleistrinis spaustukas taip pat turi šį pranašumą: skirtingai nei visi kiti metodai, jis fiziškai paliečia neuroną ir gali ne tik įrašyti, bet ir stimuliuoti neuroną, įšvirkšdamas srovę arba palaikydamas įtampą tam tikrame lygyje, kad atliktų specifinius bandymus (kiti metodai gali stimuliuoti tik visas grupes). ištisus neuronus).
Galiausiai elektrodai gali visiškai užvaldyti neuroną ir iš tikrųjų prasiskverbti per membraną, kad galėtų įrašyti. Jei antgalis bus pakankamai aštrus, ląstelė nesunaikins - membrana užsandarinta aplink elektrodą, be to, bus labai lengva stimuliuoti neuroną arba užfiksuoti įtampos skirtumą tarp išorinės ir vidinės neurono aplinkos. Bet tai yra trumpalaikė technika - pradurtas neuronas ilgai negyvens.
Mūsų stadione atskirų vienetų registracija atrodys kaip vienakryptis mikrofonas, pritvirtintas prie vieno storio vyro apykaklės. Vietinis potencialus užspaudimas yra mikrofonas kažkieno gerklėje, fiksuojantis tikslų balso stygų judėjimą. Tai puikus būdas sužinoti apie žmogaus jausmus apie žaidimą, tačiau jie bus pašalinti iš konteksto ir nebus naudojami vertinant, kas vyksta žaidime, ar apie patį žmogų.
Tai viskas, ką mes turime. Bent jau tai mes naudojame gana dažnai. Šie įrankiai tuo pačiu metu yra labai pažangūs ir ateities žmonėms atrodys kaip akmens amžiaus technologijos, kurie nepatikės, kad norėdami gauti aukštos kokybės smegenų įrašus turėjome pasirinkti vieną iš technologijų, atidaryti kaukolę.
Nepaisant visų apribojimų, šios priemonės mus daug išmokė apie smegenis ir paskatino sukurti pirmąsias smalsias smegenų ir kompiuterio sąsajas. Daugiau apie juos kitoje dalyje.
ILYA KHEL
Pirmoji dalis: Žmogaus kolosas
Antra dalis: smegenys
Trečia dalis: Skrydis per Neuronų lizdą
Ketvirtoji dalis: neurokompiuterių sąsajos
Penkta dalis: Neuaralink problema
Šeštoji dalis: burtininkų amžius 1
Šeštoji dalis: burtininkų amžius 2
Septintoji dalis: Didžioji sintezė