Из рубрики «Листая старые страницы»

В рамках Большого биологического лектория факультета наук о жизни МИП состоялась встреча с Михаилом Лебедевым, посвященная нейроинтерфейсам и эволюции представлений о мозге.

Беседа затронула широкий спектр тем от исторических метафор работы мозга до новейших достижений нейротехнологий.

Обсуждая эволюцию моделей мозга, Лебедев отметил, что наука исторически описывала этот орган через призму актуальных технологий, переходя от рефлекторных дуг и компьютерной метафоры к современной нейросетевой парадигме, рассматривающей мозг как распределенную сеть.

В нейронауке постоянно идет маятниковый процесс между идеями голографической модели Карла Прибрама об отсутствии жестко закрепленных за функциями локальных зон и данными детального картирования, доказывающими наличие специализированных вычислительных единиц. Истина лежит посередине, так как локальные модули существуют, но глубоко интегрированы в глобальную сеть, где практически в любую область можно внедрить электрод и обнаружить нейроны, вовлеченные в выполнение текущей задачи.

Касаясь экспериментов с животными, Лебедев обратил внимание на вариативность активности нейронов, когда одно и то же физическое движение сопровождается разной импульсной активностью в разные моменты времени.

Ярким примером расширения когнитивных возможностей за счет искусственного интеллекта стал эксперимент с крысой Пифией, которую обучали отвечать на бинарные вопросы через педали с помощью микроэлектродной стимуляции мозга и подсказок от большой языковой модели.

По своей сути это мало отличается от работы человеческого неокортекса, который также обрабатывает информацию за человека.

Другим примером быстрой адаптации стали эксперименты с инфракрасным зрением у грызунов, где подключение камеры через стимулятор к соматосенсорной коре позволило крысе всего за день научиться находить по излучению пищу.

Переходя к нейроинтерфейсам и коммерческим проектам, лектор подчеркнул, что современные прорывы вроде разработок Neuralink во многом опираются на академические исследования, которые велись в ведущих лабораториях еще пятнадцать-двадцать лет назад.

Использование автоматизированных роботов для интракортикальной имплантации решило задачу быстрой установки электродов, однако главной проблемой остается биосовместимость, поскольку со временем жесткие электроды вызывают деградацию сигнала из-за микродвижений мозга и глиального рубцевания.

Обсуждая клинические нейроинтерфейсы, эксперт отметил важность баланса между медицинскими показаниями и рисками инвазивных операций для пациентов, сохраняющих подвижность головы или глаз, в то время как для полностью парализованных людей и систем сенсорного замещения такие технологии открывают путь к реабилитации.

Процесс взаимной адаптации мозга и алгоритмов декодирования, позволяющий перейти от реального движения к управлению силой мысли, занимает у животных около месяца, в течение которого нейронная сеть пользователя настраивается на эффективное управление внешним устройством.

https://youtu.be/OlKRsKqTQyk?is=yWc0Exyg5fqYssma

#листаястарыестраницы