Наша географияЗаявка на членство+7 916 848-78-01info@rusneuro.net
О НейроНетеНаша миссияЧлены союзаНовостиПресс-центрДокументыАрхивКонтакты
Новости / Обзор новостей нейротехнологий 24.11.17 - 01.12.17
Новости
1.12.2017

Обзор новостей нейротехнологий 24.11.17 - 01.12.17

Зрительный контакт усиливает синхронизацию ритмов мозга ребенка

“Speaker gaze increases information coupling between infant and adult brains” | PNAS | doi: 10.1073/pnas.1702493114

    трекинг состояний

Психологи из Кембриджского университета показали, что младенцы синхронизируют активность своего мозга с активностью мозга взрослого в ходе зрительного контакта. Точный механизм неизвестен, но авторы полагают, что взгляд в глаза сообщает ребенку о готовности взрослого к общению, и младенец подстраивает себя под его ритм, делая общение более эффективным. Было показано, что взрослые лучше понимают друг друга в диалоге, если их мозговые волны синхронны.

Авторы провели два эксперимента с использованием ЭЭГ, в первом участвовали 17, во втором 19 младенцев. В первом опыте они смотрели на экран, им показывали видео, где женщина пела детские песенки и смотрела мимо или прямо на них. Далее она поворачивала голову, продолжая удерживать взгляд. Активность мозга женщины была записана заранее во время съемки ролика. При этом ЭЭГ младенцев синхронизировалась с записью ЭЭГ женщины в те моменты, когда устанавливался зрительный контакт, причем сильнее всего, когда голова женщины отворачивалась в сторону.

Прямой зрительный контакт во время эксперимента

Второй эксперимент походил на первый, но общение уже шло вживую. Активность мозга детей и их матерей записывали в реальном времени. В этом случае ЭЭГ младенца и взрослого также синхронизировались в ходе зрительного контакта. По мнению авторов это показывает, что синхронизация ритмов мозга происходит не столько за счет того, что младенец видит лицо или что-то интересное. Скорее, так он выражает намерение общаться.

Младенцы сильнее стремились к общению, делая больше вокализаций, когда женщина смотрела на них, а у детей с более длинными вокализациями ЭЭГ сильнее синхронизировалась с ЭЭГ взрослых. Синхронизация мозга ребенка и матери шла в ритме от трех до девяти колебаний в секунду, и еще предстоит узнать, как взгляд и голос приводят к таким эффектам. Причем попытки младенцев к коммуникации тоже влияли на активность мозга взрослого. Авторы считают, что с помощью такого нейронального механизма младенцы строят свои ранние социальные сети.

Бесконтактная носимая биометрия

“Monitoring vital signs over multiplexed radio by near-field coherent sensing” | Nature Electronics | doi: 10.1038/s41928-017-0001-0

     трекинг состояний

Инженеры из Корнеллского университета разработали метод, позволяющий снимать основные физиологические показатели человека без непосредственного контакта с телом. Авторы представили пассивную метку, ее можно зашить в карман рубашки, и она передаст в устройство-приемник данные о сердечном ритме, артериальном давлении и частоте дыхания. Технология проста и дешева, а метка устойчива и выдерживает стирку в стиральной машине.

С развитием интернета вещей и превентивной медицины носимая электроника будет лишь набирать силу, но пока сенсоры часто требуют прямого контакта с кожей. Это не всегда комфортно для пользователя, поэтому устройства, вшитые в одежду, станут отличным решением. Новое устройство работает за счет обратного рассеяния радиочастотного сигнала с помощью метода, который авторы назвали когерентным зондированием ближнего поля.

Метка содержит антенну и датчик и получает электромагнитную энергию (синяя стрелка) от приемника. Радиоволны проникают в тело, затем отражаются. Датчик их принимает, антенна передает их на приемник (красная стрелка).

Фактически метод основан на технологии меток радиочастотной идентификации объектов (RFID). Микрочип посылает радиосигнал в тело, а антенна принимает отраженный сигнал и отправляет его в приемник. Зондирование ближнего поля выдает более сильный рассеянный сигнал от внутренних органов, чем сигнал, полученный обычным методом, когда волны отражаются в основном от поверхности тела. И поскольку длина распространяющейся внутри тканей волны короче, чем вовне, метод более чувствителен к механическим движениям тела, чем прочие подходы.

Так, фаза электромагнитного сигнала зависит от расстояния между радиочастотным источником и приемником, ее используют для расчета движения грудной клетки. Отправляя сигнал и отмечая небольшие нарушения в сигнале, который приходит обратно, устройство отслеживает дыхание. Примерно так же можно измерять сердцебиение -- устройство различает сильные и слабые отраженные сигналы, это позволяет снимать сразу несколько показателей. Датчик на манжете рядом с запястьем способен измерить артериальное давление, вычисляя паузы между сердечными сокращениями.

Перестройка моторной коры при использовании интерфейса мозг-машина

“Changes in cortical network connectivity with long-term brain-machine interface exposure after chronic amputation” |  Nature Communications | doi: 10.1038/s41467-017-01909-2

   инвазивные интерфейсы

Неврологи из Чикагского университета изучили, как реорганизуются связи в моторной коре при подключении к мозгу роботизированной конечности. Если человек теряет руку, то связанная с ней область в мозге перестает получать сигналы и может со временем потерять навык управления. Авторы показали, что даже через десять лет после ампутации моторная область потерянной руки способна перестроиться и взять на себя управление механическим протезом.

Ученые работали с тремя макаками-резусами: животные в раннем возрасте получили травмы и остались без одной руки. Спустя годы именно этих обезьян взяли в исследование, поскольку роботизированными конечностями через интерфейс “мозг-машина” уже управляли парализованные пациенты. Теперь же важно было протестировать работу интерфейса для пациентов с ампутацией. В ходе обучения обезьяны не просто наловчились управлять рукой-роботом, но в их моторной коре возникли новые связи, что говорит о высокой пластичности мозга.

Обезьяны учились захватывать мяч через интерфейс и получали в награду сок.

Двум животным ученые имплантировали электродные решетки в кору полушария, противоположного ампутированной конечности. Именно оно ранее контролировало потерянную руку. Третьей обезьяне электроды поставили на сторону, где руки не было -- эта область контролировала живую конечность (да, мозг людей устроен столь же причудливо). Затем макаки учились двигать силой мысли роботизированный протез и хватать висящий мяч. Авторы записывали активность нейронов и, используя статистическую модель, рассчитали, как клетки были связаны до экспериментов, затем во время тренировок и после того, как обезьяны освоили управление через интерфейс.

Связи нейронов в той зоне мозга, что долго оставалась без работы, изначально были редкими, но по мере обучения они укреплялись. На той стороне, что контролировала неповрежденную руку, соединения уже были плотными, но тренировки вызвали неожиданный эффект: сперва связи разрушились, а нейронные сети поредели, и лишь затем возникла новая, плотная сеть. Это означает, что связи исчезают, когда животное пытается научиться новой задаче, и старая сеть постепенно перестраивается в новую, чтобы контролировать как неповрежденную конечность, так и протез.

Стимулятор нервов стал еще меньше

“A Sub-millimeter, Inductively Powered Neural Stimulator” | Front. Neurosci. | doi: 10.3389/fnins.2017.00659

    инвазивная стимуляция

Биоинженеры американской технологической компании Draper вместе с коллегами из Техасского университета изготовили беспроводной индуктивно питаемый стимулятор нервных волокон. Величина устройства меньше половины кубического миллиметра. Транзисторов в нем нет, за счет чего уровень вызванного напряжения в катушке удалось снизить, а это, в свою очередь, позволило обойтись катушкой меньших размеров и сделать стимулятор более компактным.

Беспроводная передача энергии налагает ограничение на размер устройств, так как им нужна антенна. Пассивные приемники с индуктивным питанием требуют индуцированного напряжения в катушке не менее 1 В, для чего нужны катушки диаметром не менее 1 мм. Заменив сложную схему приемника простым выпрямителем, авторы снизили требуемые уровни напряжения в два раза. В приборе уместились катушка для приема энергии, конденсатор для настройки резонансной частоты, диод для исправления радиочастотного сигнала и электрод.

Авторы также отказались от керамических или титановых контейнеров, что обычно используют для изоляции имплантируемых устройств. Они предложили капсулу на основе полимера, тем самым еще сильнее сократив размер конструкции. По мысли авторов, прибор нацелен на стимуляцию периферических нервов, его можно поместить рядом с волокном. Также он пригоден для глубокой стимуляции мозга — это лучше, чем вводить в ткань длинный кабель, как медики делают сегодня.

А. Стимулятор на седалищном нерве. В. Схема и габариты устройства. С. Прибор лежит на монете в один цент. D. Крупное фото стимулятора.

Чтобы подтвердить способность устройства вызывать потенциалы действия в аксонах, авторы подвели стимулятор к седалищному нерву крысы, поместив катод в эпиневрий — внешний слой соединительной ткани, окружающий нерв — а анод в соседнюю мышцу. Передатчик находился на расстоянии 7,5 см от стимулятора. Его мощности хватило, чтобы вызывать хорошо заметное подергивание задней конечности в ответ на последовательность миллисекундных импульсов на частоте 50 Гц в течение 250 мс стимуляции. Опыт служит лишь демонстрацией концепции, прибор будет доработан так, чтобы обернуть нерв “манжетой”. 

19.10.2018Обзор новостей нейротехнологий 13.10.18 - 19.10.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
19.10.2018Утверждена политика в области интеллектуальной собственности для университетов и научно-исследовательских организаций

Документ был утвержден Министерством науки и высшего образования и должен выступить ориентиром в формировании политики данных организаций в области интеллектуальной собственности, раскрыть подходы к организации работы с ней, дать наглядное представление о ключевых элементах и этапах разработки политики данных организаций в области интеллектуальной собственности

Подробнее
19.10.2018Ежегодная бизнес-конференция о применении новейших интерактивных технологий для бизнеса: AR / VR / 360 / AI / phygital. Кейсы, результаты, возможности!

Конференция AVRA DAYS направлена на диалог бизнеса, обмен экспертизой по запуску проектов, генерацию новых решений, демонстрацию существующих разработок в демо-зоне и на питче стартапов. Конференция проводится AVRA Ассоциацией AR/VR при поддержке АНО Цифровая экономика, Агенства промышленного развития г.Москвы, Отраслевого союза «Нейронет»

Подробнее
18.10.201817 октября состоялась дискуссия «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс»

В рамках программы стенда РВК-НТИ на Форуме «Открытые инновации» 17 октября состоялась дискуссия «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс». Участники рассмотрели назревшие вопросы феномена «сознания», проследили генезис изменений отношения науки и научного сообщества к человеческому разуму и способности к рациональным суждениям. 

Подробнее
18.10.20187 и 8 ноября 2018 года в Точке кипения - Санкт-Петербург в третий раз пройдет баркемп "Национальная технологическая революция 20.35"

Баркемп «Национальная технологическая революция 20.35» - неформальная образовательная конференция, главными организаторами которой являются сами участники. Основной фокус проведения мероприятия в 2018 году - повышение конкурентоспособности российских предприятий и поиск путей выхода на глобальные рынки.
 

Подробнее
18.10.201816% россиян имеют еврейские корни

В ходе исследования, проведенного научными сотрудниками Genotek, было обнаружено что 16% россиян имеют еврейские корни. Из них 4% имеют бабушку или дедушку евреев, еще 4% — прабабушку или прадедушку евреев. Оставшиеся 8% имеют более дальних родственников евреев.

Подробнее
16.10.20188 октября 2018 в г. Саратов состоялось два выступления посвященных соревнованиям ассистивных технологий и образовательному курсу «Нейротлон»

Мероприятия состоялись во время II международной школы-конференции молодых ученых «Динамика сложных систем и их применение в интеллектуальной робототехнике» и на базе факультета психологии Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г Чернышевского, в рамках специально собранного семинара

Подробнее
16.10.201820 октября в Точке Кипения АСИ будет проведен первый Психонетический хакатон «Когнитон»

Мероприятие станет продолжением прошлогоднего семинара «СуперРазум» в формате экспериментального когнитона «Новые когнитивные инструменты»

Подробнее
15.10.2018Нейротехнологии в современном мире

Исполнительный директор Отраслевого союза «Нейронет» Александр Семенов стал гостем программы «В тренде с Татьяной Батышевой» на Radio Mediametrics, где рассказал о прошедших соревнованиях «Нейротлон» и о значении нейротехнологий сегодня

Подробнее
14.10.2018Завершились вторые международные соревнования ассистивных технологий «Нейротлон»

13 октября в Самаре в выставочном центре «Экспо-Волга» прошли вторые международные соревнования ассистивных технологий «Нейротлон»

Подробнее
12.10.2018Обзор новостей нейротехнологий 06.10.18 - 12.10.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
12.10.2018Проект «Роботрек» представил отечественные разработки в области робототехники и нейрообразования в Баку

11 октября в Баку Экспо центре начала свою работу XII Азербайджанская международная образовательная выставка, в рамках которой проект «Роботрек» впервые представил жителям Баку цифровую нейроплатформу «Юный нейрофизиолог-инженер»

Подробнее
11.10.2018Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс

В рамках Форума «Открытые инновации» пройдет экспертная дискуссия на тему «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс»

Подробнее
10.10.2018МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ «COGNITIVE NEUROSCIENCE – 2018»

С 6 по 8 ноября в Екатеринбурге пройдет Международный форум по когнитивным нейронаукам «COGNITIVE NEUROSCIENCE – 2018». Организаторами выступают Уральский федеральный университет совместно с Уральским государственным медицинским университетом, при поддержке Отраслевого союза «Нейронет»

Подробнее
9.10.201829-30 октября в НИУ ВШЭ в рамках традиционных CCCP семинаров пройдет конференция Cortical Codes: Control & Perception

Конференция будет посвящена вопросам современного состояния и развития технологии нейроинтерфейсов

Подробнее
123242, г. Москва, Малый Конюшковский пер., д. 2, оф. 17