Главная страница > Новости > ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 24.08.2020-30.08.2020

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 24.08.2020-30.08.2020

28 августа 2020

Новая система из MIT следит за человеком сквозь стены

Ученые из лаборатории Массачусетского технологического института (CSAIL) разработали технологию, которая идентифицирует движения и действия человека с помощью радиосигналов. Система под названием RF-Diary генерирует текстовые описания каждого действия и может работать сквозь стены. Систему уже успешно применили в нескольких больницах для наблюдения за пациентами с болезнью Паркинсона, деменцией и COVID-19

Система смогла классифицировать действия новых людей в совершенно новых местах, используя знания, полученные в ходе обучения.

RF-Dairy использует машинное обучение и заранее составленную карту сканируемого пространства. Система понимает, какие действия предпринимает человек и с какими предметами он взаимодействует. Последняя версия ПО идентифицирует сон, чтение, приготовление пищи и просмотр телевизора, а также «видит» небольшие предметы, вроде смартфонов, пультов управления и ноутбуков. По словам разработчиков, RF-Diary классифицирует более 30 видов деятельности с точностью до 90%.

Авторы RF Diary предполагают, что система поможет врачам, сиделкам и частным лицам осуществлять уход за тяжелобольными пациентами и пожилыми родителями, сохранив конфиденциальность. Кроме того, помимо защиты личной информации, система оказалась значительно эффективнее обычных камер, поскольку определяет действия в темноте и закрытых пространствах.

Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику

Американские инженеры из Университета штата Колорадо создали самоходного робота для эндоскопии. Он закрепляется на конце кабеля, с электрическими проводами и трубками, но двигается не посредством проталкивания кабеля врачом, а самостоятельно — за счет гусеничных приводов по бокам. Разработчики успешно испытали устройство как на кишечнике свиньи, так и на живой свинье.

Компоненты робота

В ширину размер робота составляет три сантиметра, а в толщину и длину — 2,3 и шесть сантиметров соответственно. На конце расположены инструменты: камера, два светодиода, каналы для подачи воды или воздуха, а также порт для дополнительного оборудования, в том числе для биопсийных щипцов. С другой стороны робот соединен с кабелями для подачи энергии и сигналов, а также трубками для воды и воздуха.

По бокам робота на его больших гранях находятся по две ленты гусеничного привода. Во время испытаний на живой свинье разработчики успешно подали в кишечник воздух для увеличения давления и воду, чтобы промыть поверхность объектива камеры, испытали съемку со светодиодной подсветкой и взяли несколько образцов слизистой оболочки при помощи биопсийных щипцов.

Роль затылочных отделов в непроизвольном внимании

Исследователи из Нью-Йоркского университета выяснили, что первичная и вторичная зрительная кора участвуют в работе непроизвольного внимания. При помощи транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) они временно изменяли активность мозга в этих отделах и предъявляли различные задания на пространственное непроизвольное внимание. Эксперимент проводился в темной комнате, испытуемые смотрели на экран монитора. В центре экрана отображался черный крест (для фиксации) и предъявлялись стимулы из четырех точек.

Схема эксперимента

Участникам необходимо было определить, где располагался целевой стимул относительно центральной фиксационной точки на экране. В первой сессии участникам проводили ТМС затылочных отделов мозга и просили нарисовать контур фосфена на экране с помощью мышки. Интенсивность стимуляции снижалась до тех пор, пока наблюдатели не сообщали, что видели фосфен только в 50 процентах случаев. Затем проводился второй сеанс – выполнение задачи на распознавание ориентации в следующих условиях: без стимуляции; только с нейтральными стимулами; на максимальном уровне контраста.

Помимо расположения фосфена исследователи контролировали области зрительной коры, которые обрабатывали целевой стимул-объект или стимул-дистрактор. Они обнаружили, что появление фосфена связывалось со стимуляцией корковых зон V1-V2 затылочных отделов, и, вероятно, близлежащей зоны V3. Зона V1 анатомически относится к первичной зрительное коре (стриарная кора), а зона V2 к вторичной (экстрастриарной).

«Обмен» телами друг с другом меняет наше восприятие

Шведские ученые из Каролинского института в Стокгольме провели эксперимент, используя иллюзию обмена телами между знакомыми друг другу людьми, и показали, как при этом меняется восприятие обоих. Авторы исследования снабдили 66 человек (все они составляли пары друзей) специальными головными шлемами-дисплеями, имитирующими тело друга в режиме реального времени и от первого лица. 

Чтобы усилить иллюзию, ученые касались обоих участников теми частями тела, которые те видели на экранах. Перед экспериментом добровольцы оценивали себя и друзей по шкалам, отражающим различные черты характера, такие как разговорчивость, независимость, жизнерадостность, уверенность и так далее (всего 120 черт). После того как произошел «обмен» телами, участников опрашивали снова.

Записи, передаваемые на шлемы, транслировались двумя цифровыми камерами, расположенными чуть выше и позади головы каждого участника. В результате, каждый из них видел высококачественное 3D-видео тела друга от первого лица. Одновременно экспериментаторы прикасались к телам участников.

Выяснилось, что в конце эксперимента оба испытуемых были склонны видеть себя как более похожих друг на друга, чем до начала, то есть они ощущали самих себя похожим образом, как они до того оценивали личность друга. Изменения также коснулись памяти. Известно, что люди лучше запоминают то, что связано с ними самими. Поэтому после теста участники хуже помнили, как они оценивали те или иные черты личности во время эксперимента.

Веретенообразная извилина мозга незрячих с рождения опознала лица на ощупь

Зрительные отделы головного мозга, отвечающие за распознавание лиц, сохраняют свою функцию даже в том случае, если человек никогда лиц не видел. Это выяснили американские ученые: они попросили незрячих с рождения участников своего фМРТ-эксперимента на ощупь отличить фигуры в форме лиц, рук, кресел и лабиринтов. При ощупывании лиц у участников активировалась латеральная веретенообразная извилина — ее же активность наблюдалась и в том случае, когда зрячие добровольцы смотрели на лица, а также и трогали их.

Всего в исследовании приняли участие 30 человек: 15 слепых с рождения добровольцев и 15 участников из контрольной группы. Активность мозга при наблюдении или ощупывании стульев, рук и лабиринтов использовали в качестве контрольного условия: ее вычитали из активности, которая появляется при предъявлении только лиц. Оказалось, что и наблюдение лиц зрячими участниками, и их ощупывание слепыми приводит к активации зоны веретенообразной извилины, которая селективно отвечает на предъявление лиц.

А) схема задания B) 3D-печатное колесо C) участник эксперимента

Исследователи заключили, что латеральная веретенообразная извилина распознает лица и без какой-либо внешней зрительной стимуляции: причем как у людей, которые видели лица, так и у людей, которые не видели их никогда. Тем не менее, отмечают они, вопрос о врожденной специализации веретенообразной извилины все еще остается открытым: возможно, у слепых людей она также получает свои функции под действием стимуляции — но уже осязательной.