Более десяти лет исследований понадобилось ученым из США, чтобы подготовить к первым испытаниям нейроимплант, превращающий активность мозга в полноценные слова. Первым проверил технологию на себе 30-летний мужчина, разбитый параличом в 15 лет, который теперь может произносить около 50 слов, просто думая о них.

Сознание представляет собой самые загадочные проблемы в науке о разуме. Нет ничего, что мы знали бы более близко, чем сознательный опыт, но нет ничего, что было бы труднее объяснить. В последние годы научному исследованию поддаются всевозможные психические явления, но сознание упорно сопротивляется. Многие пытались объяснить это, но кажется, что объяснения всегда не достигают цели. Некоторых заставили предположить, что проблема неразрешима и что нельзя дать хорошего объяснения.
Чтобы добиться прогресса в решении проблемы сознания, мы должны противостоять ей напрямую. В этой статье я сначала выделяю по-настоящему сложную часть проблемы, отделяя ее от более решаемых частей и объясняя, почему ее так трудно объяснить. Я критикую некоторые недавние работы, в которых используются редуктивные методы для обращения к сознанию, и утверждаю, что такие методы неизбежно не справляются с самой сложной частью проблемы. Как только этот сбой будет распознан, откроется дверь к дальнейшему прогрессу. Во второй половине статьи я утверждаю, что если мы перейдем к новому виду нередуктивного объяснения, мы сможем дать натуралистическое объяснение сознания. Я выдвинул своего кандидата для такого объяснения: нередуктивную теорию, основанную на принципах структурной согласованности и организационной инвариантности, а также двухаспектный взгляд на информацию.

Проблема реабилитации пациентов после травматической ампутации конечности была актуальной с древних времён. Первые протезы были найдены в Долине Нила в результате археологических раскопок: по мнению историков, данные находки датированы 3 тыс. лет до н. э. В Позднем Средневековье появились первые сообщения о так называемых «железных руках» - первых прототипах тяговых протезов. В XX веке в результате двух мировых войн и череды революций в Европе, а также появления новых видов вооружения, процент инвалидов, лишившихся конечностей, резко увеличился, что привело к появлению и развитию концепции рабочих протезов. Данные протезы позволяли инвалидам вернуться к выполнению их привычной рабочей деятельности, а также были разработаны протезы для многих профессий. В начале XIX века развитие получили бионические протезы, которые позволили вернуть двигательную активность пострадавшим, утратившим конечность. Британская компания RSLSteeper представила в 2010 г. первый серийный бионический протез кисти руки BeBionic. В 2013 г. в результате совместной работы Cleveland Veterans Affairs Medical Center и Case Western Reserve University разработан протез, сенсоры которого напрямую были «подключены» к нервным окончаниям культи, что позволило осуществить принцип обратной связи. Главной целью работы был сбор литературы и статистических данных по теме бионического протезирования конечности для последующей разработки и внедрения бионического протеза. Актуальность темы подтверждают данные протезно-ортопедических предприятий, указывающие на низкую обеспеченность функциональными протезами конечности (менее 30 % инвалидов обеспечены необходимыми протезами). На основании данных исследования контрольной группы 316 инвалидов, проводившегося Казанским протезно-ортопедическим центром «Реабилитация инвалидов», можно подчеркнуть, что ампутации затрагивают активные работоспособные группы населения: так, на возраст 20-29 лет приходится 39,5% (125 человек), на втором месте - возрастная группа от 0 до 19 лет - 23,7% (75 человек), на третьем - возрастная группа 30-39 лет - 16,7% (53 человека). Таким образом, на долю молодого и трудоспособного населения приходится 76,2% (241 человек), что приводит к колоссальным экономическим потерям для государства вследствие стойкой утраты трудоспособности и невозможности полноценно выполнять деятельность. По структуре травматических ампутаций превалируют ампутации, полученные в результате железнодорожных травм - 34,3% (106 человек, из них производственные - 48 человек), на втором месте - дорожно- транспортные происшествия - 30% (93 человека), на третьем месте - осложнённые переломы с необходимостью в ампутации - 18% (56 человек), затем минно-взрывные и огнестрельные травмы - 10% (31 человек) и заболевания, вызвавшие необходимость ампутации - 7,7% (24 человека). Проведённый анализ литературы и статистических данных доказывает низкую обеспеченность, нуждающихся в протезах конечности, что особенно касается лиц трудоспособного возраста, которые при оптимальном уровне реабилитации могли бы вернуться на свои рабочие места. В частности, при бионическом протезировании конечности пациент полностью восполняет функционал утраченной конечности. Также были выявлены проблемы в организации системы обеспечения и мониторинга подобных пациентов, что негативно сказывается на реабилитации после оперативного лечения. В дальнейшем необходимо создание условий для сокращения времени между этапами реабилитации и условий преемственности во всех звеньях реабилитации. Одним из главных факторов решения проблемы является разработка отечественного бионического протеза и внедрение его в производство, что позволит покрыть имеющийся дефицит протезов у населения.

Преимущество компании ОРТОКОСМОС заключается в том, что мы работаем со всеми фирмами-производителями протезов. Для каждого пациента наши специалисты подбирают протез, учитывая его индивидуальные потребности и возможности. Попробуем сравнить три бионических протеза руки, указанных ниже.

В последние десятилетие развитие технологий сделало огромные шаги навстречу будущему. Электромобили, безвредные для окружающей среды, скоростные поезда, развивающие скорость до 580 км/ч и, конечно, протезы, способные восстановить функционал утраченной конечности. Все это уже давно не научная фантастика, а наша реальность. Технологии в сфере протезирования развились до такой степени, что современный бионический протез можно считать полноценной конечностью киборга, человека будущего.

Каждый год в мире делают более 1 млн ампутаций. На США приходится более 185 тыс., на Россию — более 70 тыс. Главные причины — диабет и травмы, но есть еще и те, у кого конечностей нет от рождения

Ученые детально изучили головной мозг участников по снимкам МРТ и объяснили, к каким положительным изменениям приводят регулярные занятия спортом в детстве. Их работа вновь подтверждает, что родителям не стоит пренебрегать спортивными секциями в пользу дополнительных развивающих занятий для детей

Потеря любой конечности или любого органа для человека — это большая проблема. В некоторых случаях с ней приходится мириться, но иногда современные средства протезирования способны сделать из человека «с ограниченными возможностями» человека с «дополненными возможностями», как выражаются представители некоторых компаний этой отрасли. В этой статье мы поговорим о протезировании рук. Здесь мы не затронем тему зубов, глаз, ушей, лица, внутренних органов человека и даже ног. И начнём со Средневековья, когда одним из самых эффективных способов борьбы с инфекциями была ампутация. Тему продолжат устройства викторианской эпохи и современные бионические протезы, а в конце мы обсудим будущее этого направления.

Эта работа представляет собой первое моделирование крупномасштабной модели мозжечка с биофизическими ограничениями, выполненную на нейроморфном оборудовании. Модель, содержащая 97 000 нейронов и 4,2 миллиона синапсов, моделируется в нейроморфной системе SpiNNaker. Результаты проверяются по сравнению с базовым моделированием той же модели, выполненной с помощью NEST, популярного симулятора нейронной сети с пиковыми импульсами, использующего общие вычислительные ресурсы и арифметику с плавающей запятой двойной точности. Пиковая активность на уровне отдельных клеток и сети подтверждается с точки зрения средней скорости спайков, относительного опережения или запаздывания времени спайков и динамики мембранного потенциала отдельных нейронов, и показано, что SpiNNaker дает результаты, согласующиеся с NEST. После проверки модель используется для исследования того, как повысить скорость моделирования сети в системе SpiNNaker, с будущей целью создания нейроморфного мозжечка в реальном времени. Благодаря подробному профилированию связи, пиковая сетевая активность определяется как одна из основных проблем для ускорения моделирования. Распространение пиковой активности по сети измеряется и будет информировать о будущей разработке стратегий ускоренного выполнения для моделей мозжечка на нейроморфном оборудовании. Большое соотношение гранулярных клеток к другим типам клеток в модели приводит к тому, что высокие уровни активности сходятся в нескольких клетках, причем эти клетки имеют относительно большие временные затраты, связанные с обработкой коммуникации. Показано, что организация ячеек на SpiNNaker в соответствии с их пространственным положением снижает пиковую коммуникационную нагрузку на 41%. Есть надежда, что эти идеи, вместе с альтернативными стратегиями распараллеливания, проложит путь к выполнению в реальном времени крупномасштабных моделей мозжечка с биофизическими ограничениями на SpiNNaker. Это, в свою очередь, позволит исследовать контроллеры, вдохновленные мозжечком, для нейроботических приложений и выполнять моделирование с увеличенной продолжительностью в временных масштабах, что в настоящее время было бы недопустимо при использовании обычных вычислительных платформ.

Ученые из авторитетной лаборатории HRL Laboratories, принадлежащей General Motors и Boeing, создали уникальную технологию, позволяющую ускорить обучение человека путем прямой передачи информации в мозг. Наука вплотную приблизилась к решению вопроса повышения эффективности обучения. Методика, используемая в знаменитой «Матрице» может уже в ближайшем будущем стать реальностью.

Достижения в области самогенерируемых систем доставки лекарств, коммуникации между мозгом и технологий уменьшения травм - это лишь некоторые из новейших исследований, проводимых Университетом Райса.
Несколько исследовательских проектов, финансируемых программой N3 Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), могут предвещать будущее высокоразвитого взаимодействия человека и машины, которое расширяет возможности солдат и служб быстрого реагирования.

Американские нейробиологи записали, что творится у нас в мозге во время изучения новых навыков — например, когда разучиваем новую пьесу на фортепьяно — и сделали неожиданные выводы. Оказывается, ключ к эффективному обучению — короткие перерывы, в процессе которых мозг постоянно прокручивает последовательность действий в ускоренном темпе.

В чём заключена причина такого массового интереса к микрокомпьютерам Raspberry Pi в последнее время и их растущая популярность, позволившая (по данным на конец 2019 года) выпустить на рынок уже более 30 миллионов их экземпляров? В поиске ответа на этот вопрос давайте рассмотрим что же это за явление — Raspberry Pi и для чего оно может вам пригодиться.

Американские инженеры разработали умное волокно для одежды со включенными в него небольшими чипами, измеряющими температуру и хранящими данные. Авторы показали, как ткань из этого волокна можно использовать для автоматического отслеживания температуры тела и даже хранения нейросети, распознающей тип текущей активности человека. Статья опубликована в Nature Communications.

Имплант для головного мозга «ELVIS» позволит вернуть зрение незрячим и слепоглухим людям. Это прорывная технология в области мирового нейропротезирования и первая подобная разработка в России. Над системой кортикального импланта совместно работают специалисты «Фонда поддержки слепоглухих «Со-единение» и Лаборатории «Сенсор-Тех». Проект впервые публично анонсируется сегодня на Петербургском международном экономическом форуме.

Ученые представили концепцию модели на основе ИИ, которая умеет мыслить как человек. Исследователи уже представили ее первую сборку.

Специалисты провели исследование, в ходе которого наблюдали за состоянием здоровья людей, плавающих в холодной воде. В результате удалось зафиксировать высокие показатели белка холодового шока (RBM3), который способствует разрушению и повторному росту синапсов мозга.

Группа исследователей показала, что планы физического вмешательства, которые включали ходьбу с помощью экзоскелета, помогли людям с травмой спинного мозга эвакуироваться более эффективно и улучшили консистенцию их стула.

В научном сообществе не прекращаются споры о том, что такое сознание. Нейробиологи часто отождествляют его с процессами, протекающими в человеческом мозге. Философ Антон Кузнецов объясняет, почему это слабая позиция. О «слепом зрении», иллюзиях и «аргументе зомби» — в конспекте его лекции.

История науки включает в себя множество сложных проблем, в том числе «трудную проблему» сознания: почему совокупность нейронов, независимо от их сложности, таких как человеческий мозг, порождает восприятия и чувства, которые испытываются сознательно? например, сладость шоколада или нежность нежной ласки на щеке? Помимо удовлетворения этого тысячелетнего экзистенциального любопытства, понимание сознания имеет существенные медицинские и этические последствия, от оценки того, находится ли кто-то в сознании после травмы мозга, до определения того, находятся ли животные, зародыши, органоиды клеток или даже современные машины.) сознательны. Всеобъемлющая и согласованная теория сознания необходима для ответа на вопрос о том, какие системы - биологически развитые или искусственно созданные - испытывают что-либо, и для определения этических границ наших действий по отношению к ним. Мы надеемся, что описанные здесь исследовательские проекты укажут путь и покажут, выдерживают ли некоторые из основных сегодняшних теорий поддержку или нет.

сихолог Дэниел Саймонс (Daniel Simons) однажды наглядно показал, как мы упускаем из виду то, что находится прямо перед нашим взором. Его эксперимент известен как «невидимая горилла»: шесть человек — трое одеты в темное и трое в светлое — передают друг другу мячи; зрители должны следить за игроками и потом назвать точное число передач, которые сделали «светлые». В целом задача не самая трудная — люди справляются. Но если их спросить, видели ли они гориллу, то многие удивятся. Нет, они ее не видели. Перед ними прокручивают запись [1], и теперь они узнают то, что трудно не заметить: прямо среди игроков прохаживается человек, одетый в костюм гориллы.
Этот эффект, давно известный психологам, называется слепотой невнимания (Inattentional Blindness) [2]. Человек сосредоточен на задаче, и сознание фильтрует зрительные образы, приходящие на сетчатку, фокусируясь только на том, что помогает решить задачу. Когда психологи, нейробиологи, лингвисты обсуждают развитие когнитивных наук, они говорят о том, как мозг организует память, восприятие, познание, как он обучается и как — деградирует. Но не может ли быть так, что они заодно игнорируют «гориллу», которая уже «вошла» в их поле зрения? Она пока не взрослая, но скоро вырастет и начнет прохаживаться прямо перед ними.

В этом сборнике представлены самые скачиваемые * статьи по нейробиологии, опубликованные в 2020 году. В этих статьях представлены авторы со всего мира, в которых представлены ценные исследования международного сообщества.

Целью этого исследования было изучить влияние физических упражнений на нейротрофический фактор головного мозга у спортивных подростков. [Субъекты и методы] В исследовании приняли участие 22 подростка мужского пола. Испытуемые были разделены на контрольную группу (n = 9) и тренированную группу (n = 13). Обучаемую группу составили спортсмены по настольному теннису со стажем более 3 лет, которые регулярно тренировались по 18 часов в неделю. [Результаты] Результаты этого исследования показывают, что у обученной группы уровень базального нейротрофического фактора головного мозга был значительно ниже, чем у контрольной группы. Кроме того, уровни тромбоцитов были значительно выше в тренированной группе, чем в контрольной группе. Однако между группами не наблюдалось значительных различий в уровне сывороточного фактора роста нервов или физических характеристиках (масса тела, индекс массы тела, уровень глюкозы в крови натощак). [Заключение] Это исследование показало, что базальный уровень нейротрофического фактора головного мозга у хорошо тренированных атлетических подростков был ниже, чем у контрольной группы. Требуются дальнейшие исследования с большим размером выборки, чтобы подтвердить вывод о том, что более низкие уровни базального нейротрофического фактора головного мозга связаны с длительными привычными упражнениями у спортивных подростков.