Нанотехнологии и ИИ
Новая технология «мозг-компьютер», использующая искусственный интеллект и нанотехнологии, может стать революционным открытием в области нейробиологических исследований. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали интерфейс «мозг-компьютер» (BCI), который позволяет записывать высокоразрешенную нейронную активность с поверхности мозга. Используя машинное обучение и искусственный интеллект, а также наноматериал графен, ученые создали инновационную технологию, которая может улучшить качество жизни людей с ограниченными возможностями.
Интерфейсы «мозг-компьютер» (ИМТ), также известные как интерфейсы «мозг-машина», открывают новые возможности для людей, потерявших способность говорить или двигаться. С их помощью люди могут управлять электронными устройствами только своими мыслями, общаться с помощью синтезированной речи, управлять протезами конечностей, управлять компьютером и выполнять другие важные функции. Ожидается, что рынок ИМТ достигнет значительных объемов, поскольку все больше людей страдает от различных нейродегенеративных заболеваний.
Интерфейс «мозг-компьютер», разработанный учеными из UCSD, отличается от традиционных имплантатов BCI тем, что он позволяет одновременно записывать электрическую активность мозга с помощью оптических изображений и электрических сигналов. Этот новый BCI позволяет нейробиологам наблюдать за активностью мозга с помощью микроскопии. С помощью массива прозрачных графеновых электродов, которые записывают электрические сигналы с внешних слоев мозга, и кальциевых шипов, визуализирующих активность нейронов в более глубоких частях мозга, ученые смогли соотнести электрические сигналы с активностью кальция.
Данные корреляции были использованы для обучения искусственной нейронной сети, использующей искусственный интеллект. Ученые создали модель ИИ, которая на основе электрических сигналов с внешних слоев мозга предсказывает активность кальция в более глубоких частях мозга. Это позволяет нейробиологам наблюдать за активностью мозга в течение более длительных периодов времени, когда человек свободно перемещается.
В лабораторных условиях ученые продемонстрировали, что электрические сигналы, записанные с помощью графенового массива высокой плотности, коррелируют с активностью кальция в более глубоких частях мозга. Их нанотехнологический комплекс способен предсказывать активность кальция на основе поверхностного потенциала. Это открытие может иметь значительные последствия для разработки менее инвазивных методов лечения неврологических расстройств.
Выводы данного исследования говорят о том, что новый интерфейс «мозг-компьютер» с использованием искусственного интеллекта и нанотехнологий может значительно улучшить качество жизни людей с ограниченными возможностями. Он позволяет записывать высокоразрешенную нейронную активность с поверхности мозга и предсказывать активность в более глубоких частях мозга. Это открывает новые возможности для разработки менее инвазивных методов лечения неврологических расстройств и может привести к развитию более эффективных методов помощи людям, страдающим от заболеваний головного мозга.
