✖


Jump to content

Мозговой имплантат

(Перенаправлено с Нейронные имплантаты )
Лабораторная крыса с мозговым имплантатом

Мозговые имплантаты , часто называемые нейронными имплантатами биологического субъекта , представляют собой технологические устройства, которые подключаются непосредственно к мозгу и обычно размещаются на поверхности мозга или прикрепляются к мозга головного коре . Общей целью современных мозговых имплантатов и целью многих текущих исследований является создание биомедицинского протеза, обходящего участки мозга, которые стали нефункциональными после инсульта или других травм головы . [ 1 ] Сюда входит сенсорная замена , например, в зрении . Другие мозговые имплантаты используются в экспериментах на животных просто для записи активности мозга в научных целях. Некоторые мозговые имплантаты предусматривают создание интерфейсов между нейронными системами и компьютерными чипами . Эта работа является частью более широкой области исследований, называемой интерфейсами мозг-компьютер . (Исследование интерфейса «мозг-компьютер» также включает такие технологии, как массивы ЭЭГ , которые обеспечивают интерфейс между разумом и машиной, но не требуют прямой имплантации устройства.)

Нейронные имплантаты, такие как глубокая стимуляция мозга и стимуляция блуждающего нерва, все чаще становятся обычными для пациентов с болезнью Паркинсона и клинической депрессией соответственно.

Цель

[ редактировать ]

Мозговые имплантаты электрически стимулируют и блокируют [ 2 ] или записать [ 3 ] (или одновременно записывать и стимулировать [ 4 ] ) сигналы от отдельных нейронов или групп нейронов ( биологические нейронные сети ) в мозге. Это можно сделать лишь там, где приблизительно известны функциональные ассоциации этих нейронов. Из-за сложности нейронной обработки и отсутствия доступа к потенциалом действия сигналам, связанным с , с использованием методов нейровизуализации , применение мозговых имплантатов было серьезно ограничено до недавних достижений в области нейрофизиологии и вычислительной мощности компьютеров. Также проводится много исследований по химии поверхности нейронных имплантатов с целью разработки продуктов, которые минимизируют все негативные воздействия, которые активный имплантат может оказать на мозг и которые организм может оказать на функцию имплантата. Исследователи также изучают ряд систем доставки, например, использование вен для доставки этих имплантатов без хирургического вмешательства на головном мозге; оставив череп запечатанным, пациенты смогут получить нейронные имплантаты без большого риска судорог, инсультов или необратимых нервных нарушений, которые могут быть вызваны операцией на открытом мозге. [ 5 ]

Исследования и приложения

[ редактировать ]

Исследования в области сенсорной замены достигли значительного прогресса с 1970 года. Особенно в области зрения, благодаря знаниям о работе зрительной системы , глазные имплантаты (часто с использованием некоторых мозговых имплантатов или мониторинга) применялись с продемонстрированным успехом. Что касается слуха , кохлеарные имплантаты используются для непосредственной стимуляции слухового нерва. Вестибулокохлеарный нерв является частью периферической нервной системы , но его интерфейс аналогичен интерфейсу настоящих мозговых имплантатов.

Несколько проектов продемонстрировали успех в записи данных из мозга животных в течение длительного периода времени. Еще в 1976 году исследователи из НИЗ под руководством Эдварда Шмидта сделали запись потенциала действия сигналов моторной коры макаки-резуса с помощью неподвижных электродов-шляпок. [ 6 ] включая запись отдельных нейронов в течение более 30 дней и последовательные записи в течение более трех лет с лучших электродов.

Электроды «шляпной булавки» были изготовлены из чистого иридия и изолированы париленом , материалом, который в настоящее время используется в киберкинетической реализации установки «Юта». [ 7 ] Эти же электроды или их модификации с использованием тех же биосовместимых электродных материалов в настоящее время используются в лабораториях зрительного протезирования. [ 8 ] лаборатории, изучающие нейронную основу обучения, [ 9 ] и подходы к моторному протезированию, отличные от зондов киберкинетики. [ 10 ]

Схема электродной матрицы «Юта»

Другие группы лабораторий производят собственные имплантаты, обеспечивающие уникальные возможности, недоступные коммерческим продуктам. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Прорывы включают в себя: исследования процесса функциональной перестройки мозга в процессе обучения сенсорной дискриминации, [ 15 ] управление физическими устройствами крысиным мозгом, [ 16 ] обезьяны над роботизированными руками, [ 17 ] дистанционное управление механическими устройствами обезьянами и людьми, [ 18 ] дистанционный контроль за перемещением тараканов , [ 19 ] первое сообщение об использовании массива Юты у человека для двунаправленной передачи сигналов. [ 20 ] В настоящее время ряд групп проводит предварительное двигательное протезирование человека. Эти исследования в настоящее время ограничены несколькими месяцами из-за долговечности имплантатов. Теперь массив образует сенсорный компонент Braingate .

Также проводится много исследований по химии поверхности нейронных имплантатов с целью разработки продуктов, которые минимизируют все негативные воздействия, которые активный имплантат может оказать на мозг и которые организм может оказать на функцию имплантата.

Другой тип нейронного имплантата, над которым проводятся эксперименты, — это протезные кремниевые чипы нейронной памяти , которые имитируют обработку сигналов, выполняемую функционирующими нейронами, что позволяет мозгу людей создавать долговременные воспоминания.

Для имплантатов, потенциально включая мозговые имплантаты, преимуществами могут быть полностью органические устройства, поскольку они могут быть биосовместимыми . [ 21 ] Если органические нейроморфные устройства достигнут этой точки, «имплантаты смогут позволить людям, например, управлять экзоскелетами с электроприводом». [ 21 ] Генетически модифицированные нейроны могут позволить подключать внешние компоненты , такие как протезы конечностей, к нервам. [ 22 ] Также проводятся исследования потенциально имплантируемых [ 23 ] физические искусственные нейроны .

Ведутся исследования потенциальных имплантатов для доставки лекарств в мозг . [ 24 ] [ 25 ]

В 2016 году ученые из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне объявили о разработке крошечных датчиков мозга для послеоперационного мониторинга, которые тают, когда в них больше нет необходимости. [ 26 ]

В 2020 году ученые из Мельбурнского университета , основавшие компанию Synchron в 2016 году, опубликовали клинические данные, связанные с открытием Stentrode , устройства, имплантируемого через яремную вену без необходимости открытой операции на головном мозге. Было показано, что эта технология позволяет двум пациентам управлять компьютером, используя только мысль. В конечном итоге это может помочь диагностировать и лечить ряд патологий головного мозга, таких как эпилепсия и болезнь Паркинсона . [ 27 ] В 2023 году исследователи не сообщили о серьезных нежелательных явлениях в течение первого года у всех четырех пациентов, которые использовали устройство для работы на компьютере. [ 28 ] [ 29 ]

Военный

[ редактировать ]

DARPA объявило о своей заинтересованности в разработке «насекомых-киборгов», способных передавать данные от датчиков, имплантированных в насекомое на стадии куколки . Движение насекомого будет контролироваться микроэлектромеханической системой (МЭМС) и, предположительно, сможет исследовать окружающую среду или обнаруживать взрывчатые вещества и газ. [ 30 ] Аналогичным образом, DARPA разрабатывает нейронный имплантат для дистанционного управления движением акул . Затем уникальные чувства акулы будут использоваться для предоставления обратной связи о движении вражеского корабля или подводных взрывчатых веществах. [ 31 ]

В 2006 году исследователи Корнеллского университета изобрели [ 32 ] новая хирургическая процедура по имплантации искусственных структур насекомым во время их метаморфического развития. [ 33 ] [ 34 ] первых насекомых-киборгов, мотыльков со встроенной электроникой в ​​грудной клетке . Те же исследователи продемонстрировали [ 35 ] [ 36 ] Первоначальный успех этих методов привел к расширению исследований и созданию программы под названием Hybrid-Insect-MEMS, HI-MEMS. По данным отдела микросистемных технологий DARPA, его целью « является разработка тесно связанных интерфейсов машина-насекомое путем размещения микромеханических систем внутри насекомых на ранних стадиях метаморфоза». [ 37 ]

Недавно была успешно предпринята попытка использования нейронных имплантатов на тараканах. На насекомое были наложены хирургическим путем электроды, которыми человек дистанционно управлял. Результаты, хотя иногда и разные, в основном показали, что тараканом можно управлять с помощью импульсов, которые он получает через электроды. DARPA теперь финансирует это исследование из-за его очевидного полезного применения в военной и других областях. [ 38 ]

В 2009 году на конференции Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) по микроэлектронным механическим системам (MEMS) в Италии исследователи продемонстрировали первого «беспроводного» киборга-летающего жука. [ 39 ] Инженеры Калифорнийского университета в Беркли первыми разработали « жука с дистанционным управлением », финансируемого программой DARPA HI-MEMS. [ 40 ] Позже в том же году за этим последовала демонстрация беспроводного управления киборгом-мотыльком с «подъемником». [ 41 ]

В конечном итоге исследователи планируют разработать HI-MEMS для стрекоз, пчел, крыс и голубей. [ 42 ] [ 43 ] ошибка HI-MEMS Чтобы кибернетическая считалась успешной, она должна пролететь на расстоянии 100 метров (330 футов) от начальной точки под управлением компьютера и совершить контролируемую посадку в пределах 5 метров (16 футов) от определенной конечной точки. После приземления кибернетическая ошибка должна оставаться на месте. [ 42 ]

В 2012 году DARPA предоставило начальное финансирование. [ 44 ] доктору Томасу Оксли , нейроинтервенционисту из больницы Маунт-Синай в Нью-Йорке, за технологию, которая стала известна как Стентрод. Группа Оксли в Австралии была единственной группой за пределами США, финансируемой DARPA в рамках программы Reliable Neural Interface Technology (RE-NET). [ 45 ] Эта технология является первой попыткой обеспечить нейронные имплантаты с помощью минимально инвазивной хирургической процедуры, не требующей разреза черепа. То есть, электродная решетка, встроенная в саморасширяющийся стент, имплантируется в мозг посредством церебральной ангиографии. Этот путь может обеспечить безопасный и легкий доступ и улавливать сильный сигнал при ряде показаний, помимо лечения паралича, и в настоящее время проходит клинические испытания. [ 46 ] у пациентов с тяжелым параличом, стремящихся восстановить способность общаться.

В 2015 году сообщалось, что ученые из Лаборатории нейротехнологий восприятия и распознавания Южного федерального университета в Ростове-на-Дону предложили использовать крыс с вживленными в мозг микрочипами для обнаружения взрывных устройств. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

В 2016 году сообщалось, что американские инженеры разрабатывают систему, которая превратит саранчу в «дистанционно управляемые детекторы взрывчатых веществ» с электродами в их мозгу, передающими информацию об опасных веществах обратно своим операторам. [ 50 ]

Реабилитация

[ редактировать ]
См. Также: Нанотехнологии и нейротехнологии.

Нейростимуляторы используются с 1997 года для облегчения симптомов таких заболеваний, как эпилепсия , болезнь Паркинсона , дистония и с недавних пор депрессия . Быстрый прогресс в технологиях нейростимуляции приносит облегчение беспрецедентному числу пациентов, страдающих изнурительными неврологическими и психиатрическими расстройствами. Нейростимуляционная терапия включает в себя инвазивные и неинвазивные подходы, которые включают применение электрической стимуляции для управления нейронными функциями внутри цепи.

Мозговые имплантаты также изучаются DARPA в рамках программы Reliable Neural-Interface Technology (RE-NET), запущенной в 2010 году и направленной непосредственно на удовлетворение потребности в высокопроизводительных нейронных интерфейсах для управления ловкими функциями, которые стали возможными благодаря усовершенствованным протезам конечностей DARPA. Цель состоит в том, чтобы предоставить этим конечностям интуитивно понятный интерфейс управления с высокой пропускной способностью.

В число людей и компаний, исследующих интерфейс «мозг-компьютер», входят: Илон Маск , Билл Гейтс , Марк Цукерберг , Джефф Безос , Neuralink, CTRL Labs и Synchron.

Современные мозговые имплантаты изготавливаются из различных материалов, таких как вольфрам , кремний , платина - иридий или даже нержавеющая сталь . В будущих мозговых имплантатах могут использоваться более экзотические материалы, такие как наноразмерные углеродные волокна ( нанотрубки ) и поликарбонат- уретан . Почти все имплантаты требуют открытой операции на головном мозге, но в 2019 году компания Synchron смогла успешно имплантировать интерфейс мозг-компьютер через кровеносные сосуды.

Был достигнут ряд достижений в технологическом лечении травм спинного мозга , включая использование имплантатов, которые обеспечивали «цифровой мост» между головным и спинным мозгом. В исследовании, опубликованном в мае 2023 года в журнале Nature , исследователи из Швейцарии описали такие имплантаты, которые позволили 40-летнему мужчине, парализованному ниже бедер на 12 лет, стоять, ходить и подниматься по крутому пандусу только с помощью ходок. Спустя более года после установки имплантата он сохранил эти способности и ходил на костылях, даже когда имплантат был отключен. [ 51 ]

Исторические исследования

[ редактировать ]
Смотрите также: История нейровизуализации.

В 1870 году Эдуард Хитциг и Густав Фрич продемонстрировали, что электрическая стимуляция мозга собак может вызывать движения. Роберт Бартолоу показал, что то же самое верно и для людей в 1874 году. К началу 20-го века Федор Краузе начал систематически картировать области человеческого мозга, используя пациентов, перенесших операции на головном мозге .

Значимые исследования были проведены в 1950-х годах. Роберт Г. Хит экспериментировал с психическими больными, стремясь влиять на настроение своих испытуемых посредством электрической стимуляции. [ 52 ]

Физиолог из Йельского университета Хосе Дельгадо продемонстрировал ограниченный контроль над поведением животных и людей с помощью электронной стимуляции. Он изобрел стимосивер или трансдермальный стимулятор — устройство, имплантированное в мозг для передачи электрических импульсов, которые изменяют основные модели поведения, такие как агрессия или ощущение удовольствия.

Позже Дельгадо написал популярную книгу о контроле над разумом под названием « Физический контроль над разумом» , где он заявил: «Была продемонстрирована возможность дистанционного управления деятельностью нескольких видов животных [...] Конечная цель этого исследования». заключается в том, чтобы обеспечить понимание механизмов, участвующих в управлении животными, и предоставить практические системы, подходящие для применения человеком».

В 1950-х годах ЦРУ также финансировало исследования методов контроля над разумом посредством таких программ, как MKULTRA . Возможно, потому, что он получил финансирование для некоторых исследований через Управление военно-морских исследований США , было высказано предположение (но не доказано), что Дельгадо также получал поддержку через ЦРУ. Он опроверг это утверждение в статье 2005 года в журнале Scientific American, назвав его лишь предположением сторонников теории заговора. Он заявил, что его исследования были лишь прогрессивно научно мотивированы, чтобы понять, как работает мозг.

Текущие исследования направлены на то, чтобы дать парализованным пациентам возможность управлять внешними устройствами посредством мысли, а также облегчить способность этой группы людей преобразовывать мысли в текст.

В 2012 году знаковое исследование в журнале Nature, проведенное пионером Ли Хохбергом , доктором медицинских наук, продемонстрировало, что два человека с тетраплегией смогли управлять роботизированными руками посредством мысли при подключении к системе нейронного интерфейса BrainGate. [ 53 ] Два участника смогли дотянуться и схватить объекты в трехмерном пространстве, а одна участница использовала систему, чтобы налить себе кофе, впервые после того, как ее парализовало почти 15 лет назад.

В октябре 2020 года два пациента смогли по беспроводной сети управлять Surface Book 2 под управлением Windows 10 для отправки текстовых сообщений, электронной почты, покупок и банковских операций, используя прямую мысль через мозговой компьютерный интерфейс Stentrode. [ 54 ] Это был первый случай, когда интерфейс мозг-компьютер был имплантирован через кровеносные сосуды пациента, что избавило от необходимости операции на открытом мозге.

Проблемы и этические соображения

[ редактировать ]
Смотрите также: Нейроэтика

Поднимаются этические вопросы, в том числе о том, кто является хорошим кандидатом на получение нейронных имплантатов, а также каковы хорошие и плохие варианты использования нейронных имплантатов. Хотя глубокая стимуляция мозга все чаще становится рутинной процедурой для пациентов с болезнью Паркинсона, могут возникнуть некоторые поведенческие побочные эффекты. Сообщения в литературе описывают возможность апатии, галлюцинаций, пристрастия к азартным играм, гиперсексуальности, когнитивной дисфункции и депрессии. Однако они могут быть временными и связаны с правильным размещением и калибровкой стимулятора и поэтому потенциально обратимы. [ 55 ]

Некоторые трансгуманисты , такие как Рэй Курцвейл и Кевин Уорвик , рассматривают мозговые имплантаты как часть следующего шага человечества в прогрессе и эволюции , тогда как другие, особенно биоконсерваторы , считают их неестественными , поскольку человечество теряет важные человеческие качества. Это вызывает противоречия, как и другие формы улучшения человека . Например, утверждается, что имплантаты технически превратят людей в кибернетические организмы ( киборги ). Ожидается также, что все исследования будут соответствовать Хельсинкской декларации . Кроме того, применяются обычные юридические обязанности, такие как информирование человека, носящего имплантаты, и то, что имплантаты являются добровольными, за (очень) немногими исключениями.

Другие опасения связаны с уязвимостью нейронных имплантатов для киберпреступности или навязчивого наблюдения, поскольку нейронные имплантаты могут быть взломаны, использованы не по назначению или неправильно сконструированы. [ 56 ]

Садья утверждает, что «частные мысли важно защищать», и не считает хорошей идеей просто поручить правительству или какой-либо компании защищать их. Уолтер Глэннон, нейроэтик из Университета Калгари, отмечает, что «существует риск взлома микрочипов третьими лицами» и что «это может помешать намерению пользователя совершать действия, нарушить конфиденциальность путем извлечения информации из чипа». [ 57 ]

В художественной литературе и философии

[ редактировать ]
См. Также: Категория: Взаимодействие мозга и компьютера в художественной литературе.

Мозговые имплантаты сейчас являются частью современной культуры, но ранние философские упоминания, имеющие отношение к этому вопросу, существовали еще во времена Рене Декарта .

В своих «Размышлениях» 1641 года Декарт утверждал, что невозможно сказать, были ли все, казалось бы, реальные переживания человека на самом деле произведены злым демоном, намеревающимся обмануть. Современный вариант аргументации Декарта представлен мысленным экспериментом « мозг в чане », в котором мозг содержится отдельно от тела в чане с питательными веществами и подключен к компьютеру, который способен стимулировать его в таких условиях. способ создать иллюзию, что все в порядке. [ 58 ]

Популярная научная фантастика, обсуждающая мозговые имплантаты и контроль над разумом, получила широкое распространение в 20 веке, часто с антиутопическими взглядами. Литература 1970-х годов углубилась в эту тему, в том числе «Смертельный человек» Майкла Крайтона , где человеку с повреждением головного мозга вводят экспериментальный хирургический имплантат мозга, предназначенный для предотвращения судорог, которым он злоупотребляет, вызывая его ради удовольствия. Другой пример — Ларри Нивена научно-фантастическое описание проволочных голов в его рассказах « Известное пространство ».

Несколько более позитивный взгляд на мозговые имплантаты, используемые для связи с компьютером, как на форму расширенного интеллекта, можно увидеть в Альгиса Будриса романе 1976 года «Михаилмас» .

Опасение, что технология будет неправильно использована правительством и военными, является одной из первых тем. В сериале BBC 1981 года «Человек-кошмар» пилот высокотехнологичной мини-подлодки связан со своим кораблем через мозговой имплант, но становится жестоким убийцей после того, как вырвал имплант.

Возможно, самым влиятельным романом, исследующим мир мозговых имплантатов, стал Уильяма Гибсона роман « Нейромант», вышедший в 1984 году . Это был первый роман в жанре, который стал известен как « киберпанк ». В нем рассказывается о компьютерном хакере в мире, где наемники дополнены мозговыми имплантатами для повышения силы, зрения, памяти и т. Д. Гибсон вводит термин «матрица» и вводит концепцию «подключения» с помощью головных электродов или прямых имплантатов. Он также исследует возможные развлекательные применения мозговых имплантатов, такие как «симстим» (имитация стимуляции), представляющее собой устройство, используемое для записи и воспроизведения впечатлений.

Работа Гибсона привела к взрыву упоминаний в популярной культуре мозговых имплантатов. Его влияние ощущается, например, в ролевой игре 1989 года Shadowrun , которая позаимствовала его термин «datajack» для описания интерфейса мозг-компьютер. Имплантаты в романах и рассказах Гибсона легли в основу фильма 1995 года «Джонни Мнемоник» , а затем и трилогии «Матрица» .

Криминальное чтиво с имплантатами или мозговыми имплантатами включает в себя серию романов «Пиперсы» , фильм «Человек-паук 2» , сериал « Земля: Последний конфликт » и многочисленные компьютерные/видеоигры.

Фильм

[ редактировать ]
  • Мозговой штурм (1983): Военные пытаются взять под контроль новую технологию, которая может записывать и передавать мысли, чувства и ощущения.
  • Робокоп (1987) Научно-фантастический боевик. Офицер полиции Алекс Мерфи убит и возрожден в виде сверхчеловеческого киборга-бюрократа.
  • Джонни Мнемоник (1995): Главный герой действует как «мнемонический курьер» с помощью имплантата в его мозгу, позволяющего ему незамеченным переносить конфиденциальную информацию между сторонами.
  • Маньчжурский кандидат (2004): В качестве средства контроля над разумом кандидату в президенты Рэймонду Шоу, сам того не зная, вживили в голову чип от Manchurian Global, вымышленной геополитической организации, целью которой является создание частей правительственных спящих ячеек или марионеток за их денежные средства. продвижение.
  • Hardwired (2009): Корпорация, пытающаяся вывести маркетинг на новый уровень, вживляет чип в мозг главного героя.
  • Терминатор: Спасение (2009): персонаж по имени Маркус Райт обнаруживает, что он киборг и должен выбрать, сражаться ли на стороне людей или злого искусственного интеллекта .

Телевидение

[ редактировать ]
  • Клетка счастья (1972) Немецкий учёный работает над способом подавления чрезмерно агрессивных солдат, разрабатывая имплантаты, которые напрямую стимулируют центры удовольствия в мозгу. Также известен как «Похитители разума» .
  • Человек на шесть миллионов долларов (1974–1978) Стив Остин попадает в аварию и перестраивается в киборга .
  • Бионическая женщина (1976–1978) Джейми Соммерс попадает в аварию и перестраивается в киборга .
  • Блейк 7 : Олаг Ган , персонаж, имеет мозговой имплант, который должен предотвратить будущую агрессию после того, как его признали виновным в убийстве офицера репрессивной Федерации.
  • Темный ангел : Пресловутая Красная серия использует нейроимплантаты, вживляемые в ствол мозга у основания черепа, чтобы усилить их и вызвать гиперадренализацию, сделав их практически неудержимыми. К сожалению, последствия имплантата сжигают их организм через шесть месяцев или год и убивают их.
  • «Секретные материалы» (эпизод: Дуэйн Бэрри, имеющий отношение к всеобъемлющему мифу сериала): Агент ФБР Дана Скалли обнаруживает имплантат, установленный под кожей в задней части ее шеи, который может читать каждую ее мысль и изменять воспоминания с помощью электрических сигналов. которые изменяют химию мозга.
  • Франшиза «Звездный путь» : члены коллектива Боргов оснащены мозговыми имплантатами, которые соединяют их с коллективным сознанием Боргов.
  • Франшиза «Звездные врата SG-1» : усовершенствованные репликаторы , асуранцы взаимодействуют с людьми, вставляя свою руку в человеческий мозг.
  • Франшиза «Звездные врата SG-1» : «Звездные врата SG-1» (7 сезон) . Эпизод №705. Название «Редакция». Компьютерная сеть, связанная со всеми мозгами жителей. ИИ в интерфейсе имеет возможность стирать и переписывать историю и делает это.
  • Грань: Наблюдатели используют самонаводящийся имплантат, похожий на иглу, который позволяет им читать мысли других за счет эмоций. Имплантат также позволяет телепортироваться на короткие расстояния и повышает интеллект.
  • Персона, представляющая интерес , 4 сезон. Эпизод 81 или 13. Название «МВД» «Один из многих невиновных людей, над которыми самаритянские оперативники экспериментируют с нейронными имплантатами».
  • Мозговые имплантаты появляются в нескольких эпизодах The Outer Limits : в эпизоде ​​«Straight and Narrow» студенты вынуждены иметь мозговые имплантаты и находятся под их контролем. В «Послании» персонаж по имени Дженнифер Винтер получает мозговой имплант, чтобы слышать. В «Живом аду» персонаж по имени Бен Колер получает мозговой имплант, чтобы спасти свою жизнь. А в «Судном дне» персонажу, которого судят как преступника, вживляют чип в продолговатый мозг нижнего ствола мозга . Насильно имплантированный чип вызывает невыносимую боль и дезориентацию с помощью пульта дистанционного управления, находящегося в пределах досягаемости. В «Пробуждение» 10-й серии третьего сезона женщина с неврологическими нарушениями получает мозговой имплантат, который помогает ей стать более похожей на типичного человека.
  • «Черное зеркало» , британский научно-фантастический телесериал-антология, имеет несколько эпизодов, в которых у персонажей есть имплантаты на голове, в мозгу или в глазах, обеспечивающие запись и воспроизведение видео, дополненную реальность и общение.
  • Земля: Последний конфликт , в 1 сезоне, 12 серии, названной «Бег Сандовала» , персонаж по имени Сандовал переживает поломку своего мозгового имплантата.
  • Земля: Финальный конфликт , в 4 сезоне, 12 серии, названной «Саммит» , персонажу по имени Лиам имплантируют устройство нейронного наблюдения.

Видеоигры

[ редактировать ]
  • В видеоиграх PlanetSide , PlanetSide 2 и Chrome игроки могут использовать имплантаты, чтобы улучшить прицеливание, быстрее бегать и лучше видеть, а также другие улучшения.
  • Серия Deus Ex видеоигр посвящена природе и влиянию усовершенствований человека в отношении широкого спектра протезов и мозговых имплантатов. Действие Deus Ex: Human Revolution разворачивается в 2027 году и подробно описывает влияние на общество человеческой аугментации и противоречия, которые она может вызвать. Некоторым персонажам в игре имплантировали нейрочипы, чтобы помочь им в своей профессии (или в своих прихотях). Примерами могут служить пилот вертолета с имплантированными чипами, позволяющими лучше управлять своим самолетом и анализировать траектории полета, скорость и пространственное восприятие, генеральный директор, получивший искусственную руку, чтобы лучше бросать бейсбольный мяч, а также хакер с интерфейсом мозг-компьютер, который позволяет напрямую доступ к компьютерным сетям, а также выступать в качестве «человека-прокси», позволяющего человеку, находящемуся в удаленном месте, контролировать свои действия.
Игра поднимает вопрос о недостатках такого рода улучшений, поскольку те, кто не может позволить себе улучшения (или возражает против их получения), быстро оказываются в невыгодном положении по сравнению с людьми с искусственным улучшением своих способностей. Также исследуется возможность быть вынужденным использовать механические или электронные усовершенствования только для того, чтобы получить работу. Сюжетная линия рассматривает эффект отторжения имплантата из-за использования вымышленного препарата «Нейропозин», который разрушает глиальную ткань, а также вызывает сильную зависимость, не оставляя людям с аугментациями иного выбора, кроме как продолжать покупать препарат у одной биотехнологической корпорации, которая контролирует цены. этого. Без применения препарата люди испытывают отторжение имплантатов (наряду с последующей утратой функциональности имплантатов), невыносимую боль и возможную смерть.
  • В видеоигре AI: The Somnium Files прямой нейронный интерфейс используется для инвазивного взаимодействия мыслей и мечтаний двух людей до такой степени, что один человек может принудительно извлечь информацию из мозга другого человека. Хотя этика этого широко не обсуждается, серьезные проблемы, связанные с такого рода технологиями, такие как смешение умов связанных людей или торговля ими, а также принудительное инвазивное взаимодействие, поднимаются и составляют часть основного повествования.
  • « Киберпанк 2077 », разработанный CD Projekt Red, служит ярким примером передовых технологий нейронного ПО в жанре киберпанк. В игре нейронное ПО представляет собой явное отличие от обычных мозговых имплантатов, поскольку оно изобретательно подключается к спинному мозгу, а не напрямую взаимодействует с мозгом. Этот уникальный подход основан на понимании того, что позвоночник поддерживает прямую связь с мозгом, смягчая потенциальный ущерб и одновременно способствуя бесшовной нейронной интеграции. Кроме того, в игре используются нейронные имплантаты, предназначенные для непосредственного взаимодействия с шеей, предоставляющие пользователям беспрецедентные возможности. Эти передовые имплантаты позволяют людям достигать выдающихся подвигов, таких как овладение определенными навыками, такими как боевые приемы, или совершенствование практик, таких как кулинарное искусство. Кроме того, пользователи могут использовать возможности нейронной связи для удаленного манипулирования и проникновения в импланты других людей, демонстрируя многогранное применение нейронного ПО в повествовании о киберпанке. Будучи воплощением спекулятивной фантастики, «Киберпанк 2077» предлагает интригующее исследование потенциальных достижений в области нейронных технологий, раздвигая границы воображения и создавая повествование, подчеркивающее преобразующее воздействие таких инноваций на индивидуальные способности и социальную динамику.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Крукофф, Макс О.; Рахимпур, Шервин; Слуцкий, Марк В.; Эдгертон, В. Реджи; Тернер, Деннис А. (01 января 2016 г.). «Улучшение восстановления нервной системы с помощью нейробиопрепаратов, тренировки нейронного интерфейса и нейрореабилитации» . Границы в неврологии . 10 : 584. дои : 10.3389/fnins.2016.00584 . ISSN   1662-4548 . ПМК   5186786 . ПМИД   28082858 .
  2. ^ «Имплантируемое устройство, блокирующее сигналы мозга, дает многообещающие результаты в борьбе с ожирением» . Медскейп. Архивировано из оригинала 17 мая 2013 г. Проверено 25 августа 2013 г.
  3. ^ Киурти, Азимина; Никита, Константина (2012). «Миниатюрные имплантируемые в кожу головы антенны для телеметрии в диапазонах MICS и ISM: конструкция, соображения безопасности и анализ бюджета линии». Транзакции IEEE по антеннам и распространению . 60 (8): 3568–75. Бибкод : 2012ITAP...60.3568K . дои : 10.1109/TAP.2012.2201078 . S2CID   19236108 .
  4. ^ Махони, Патрик (21 июня 2007 г.). «Беспроводная связь проникает нам под кожу» . Машинный дизайн. Архивировано из оригинала 4 июня 2008 г. Проверено 14 августа 2011 г.
  5. ^ Робицки, Дэн (8 апреля 2019 г.). «Этот нейронный имплантат получает доступ к вашему мозгу через яремную вену» . Неоскоп . Футуризм. Архивировано из оригинала 21 мая 2020 года . Проверено 24 ноября 2019 г.
  6. ^ Шмидт, Э.М.; Бак, MJ; Макинтош, Дж. С. (1976). «Долгосрочная хроническая запись корковых нейронов». Экспериментальная неврология . 52 (3): 496–506. дои : 10.1016/0014-4886(76)90220-X . ПМИД   821770 . S2CID   35740773 .
  7. ^ «Киберкинетические микроэлектродные матрицы» (PDF) . Архивировано из оригинала 24 марта 2006 года . Проверено 25 октября 2006 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  8. ^ Тройк, Филип; Бак, Мартин; Берг, Джошуа; Брэдли, Дэвид; Коган, Стюарт; Эриксон, Роберт; Куфта, Конрад; МакКрири, Дуглас; Шмидт, Эдвард (2003). «Модель для исследования внутрикорковых зрительных протезов». Искусственные органы . 27 (11): 1005–15. дои : 10.1046/j.1525-1594.2003.07308.x . ПМИД   14616519 .
  9. ^ Блейк, Дэвид Т.; Хейзер, Марк А.; Кейвуд, Мэтью; Мерцених, Майкл М. (2006). «Зависящая от опыта корковая пластичность взрослых требует когнитивной ассоциации между ощущением и вознаграждением» . Нейрон . 52 (2): 371–81. дои : 10.1016/j.neuron.2006.08.009 . ПМК   2826987 . ПМИД   17046698 .
  10. ^ «Нейробиологи демонстрируют новый способ управления протезным устройством с помощью сигналов мозга» (пресс-релиз). Калтех. 8 июля 2004 года. Архивировано из оригинала 19 июля 2011 года . Проверено 26 февраля 2011 г.
  11. ^ «Лаборатория интегративных нейронных систем | РИКЕН» . Riken.jp. Архивировано из оригинала 27 июля 2011 г. Проверено 14 августа 2011 г.
  12. ^ «Лаборатория Блейка: Нейронные основы поведения» . Mcg.edu. 16 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 28 мая 2010 г. Проверено 14 августа 2011 г.
  13. ^ «Роберт Х. Вурц, доктор философии [NEI Laboratories]» . Nei.nih.gov. Архивировано из оригинала 27 июля 2011 г. Проверено 14 августа 2011 г.
  14. ^ «Институт исследования мозга» . Faculty.bri.ucla.edu. Архивировано из оригинала 7 октября 2011 г. Проверено 14 августа 2011 г.
  15. ^ «Установление связи между звуком и наградой меняет мозг и поведение» . Физорг.com. 19 октября 2006 г. Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
  16. ^ Чапин, Джон К. «Рука робота управляется с помощью командных сигналов, записанных непосредственно от нейронов головного мозга» . Медицинский центр SUNY Downstate. Архивировано из оригинала 11 апреля 2019 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
  17. ^ Грэм-Роу, Дункан (13 октября 2003 г.). «Сигналы мозга обезьяны контролируют «третью руку» » . Новый учёный . Архивировано из оригинала 30 апреля 2008 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
  18. ^ Мишра, Раджа (9 октября 2004 г.). «Имплантат мог бы освободить силу мысли для парализованных» . Бостон Глобус . Архивировано из оригинала 07 января 2019 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
  19. ^ Талмадо, Эрик (июль 2001 г.). «Последняя инновация Японии: таракан с дистанционным управлением» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 22 ноября 2018 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
  20. ^ Уорик, К.; Гассон, М; Хатт, Б; Гудхью, я; Киберд, П; Эндрюс, Б; Тедди, П; Шад, А. (2003). «Применение технологии имплантации для кибернетических систем». Архив неврологии . 60 (10): 1369–73. дои : 10.1001/archneur.60.10.1369 . ПМИД   14568806 .
  21. ^ Перейти обратно: а б Болахе, Саугат. «Робот Lego с органическим «мозгом» учится перемещаться по лабиринту» . Научный американец . Архивировано из оригинала 8 апреля 2023 года . Проверено 1 февраля 2022 г.
  22. ^ «Генетически модифицированные нейроны могут помочь нам подключиться к имплантатам» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 28 мая 2023 года . Проверено 1 февраля 2022 г.
  23. ^ Сэмпл, Ян (3 декабря 2019 г.). «Бионические нейроны могут позволить имплантатам восстанавливать вышедшие из строя цепи мозга» . Хранитель . Архивировано из оригинала 8 апреля 2023 года . Проверено 27 февраля 2023 г.
  24. ^ Каурав, Хемлата; Капур, Дипак Н. (декабрь 2017 г.). «Имплантируемые системы доставки лекарств в мозг». Терапевтическая доставка . 8 (12): 1097–1107. дои : 10.4155/tde-2017-0082 . ПМИД   29125063 .
  25. ^ Неергаард, Лоран (24 января 2018 г.). «Крошечный имплантат открывает путь к доставке лекарств глубоко в мозг» . CTVNews . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 27 февраля 2023 г.
  26. ^ «Крошечные электронные имплантаты контролируют черепно-мозговую травму, а затем тают» . Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне. 18 января 2016. Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 22 января 2016 г.
  27. ^ «Synchron запускает испытание устройства Stentrode у пациентов с параличом» . Сеть медицинского оборудования . 9 апреля 2019 года. Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 24 ноября 2019 г.
  28. ^ Ланезе, Николетта (12 января 2023 г.). «Новое устройство, «управляемое мыслью», считывает активность мозга через яремную вену» . www.livscience.com . Архивировано из оригинала 16 февраля 2023 года . Проверено 16 февраля 2023 г.
  29. ^ Митчелл, Питер; Ли, Сара СМ; Йоу, Питер Э.; Мороков, Андрей; Шарма, Рахул П.; Уильямс, Дэрил Л.; МакИсаак, Кристофер; Ховард, Марк Э.; Ирвинг, Лу; Врлич, Иван; Уильямс, Кэмерон; Буш, Стивен; Балабански, Анна Х.; Драммонд, Кэтрин Дж.; Десмонд, Патрисия; Вебер, Дуглас; Денисон, Тимоти; Мазерс, Сьюзен; О'Брайен, Теренс Дж.; Мокко, Дж.; Грейден, Дэвид Б.; Либескинд, Дэвид С.; Опи, Николас Л.; Оксли, Томас Дж.; Кэмпбелл, Брюс CV (9 января 2023 г.). «Оценка безопасности полностью имплантированного эндоваскулярного интерфейса мозг-компьютер при тяжелом параличе у 4 пациентов: исследование стентрода с цифровым переключателем, управляемым мыслью (SWITCH)» . JAMA Неврология . 80 (3): 270–278. дои : 10.1001/jamaneurol.2022.4847 . ISSN   2168-6149 . ПМЦ   9857731 . ПМИД   36622685 . S2CID   255545643 . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 27 февраля 2023 г.
  30. ^ Военные стремятся разработать «насекомых-киборгов» . Вашингтон Таймс (13 марта 2006 г.). Проверено 29 августа 2011 г.
  31. ↑ Военные планы акул-киборгов. Архивировано 8 июля 2008 г. в Wayback Machine . LiveScience (7 марта 2006 г.). Проверено 29 августа 2011 г.
  32. ^ Лал А., Эвер Дж., Пол А., Бозкурт А., « Хирургически имплантированные микроплатформы и микросистемы у членистоногих и методы на их основе », заявка на патент США № US20100025527, поданная 11 декабря 2007 г.
  33. ^ Пол А., Бозкурт А., Эвер Дж., Блосси Б., Лал А. (2006) Хирургически имплантированные микроплатформы в Мандука-Секста, 2006 г. Семинар по твердотельным датчикам и приводам, остров Хилтон-Хед, июнь 2006 г., стр. 209–11.
  34. ^ Бозкурт А., Гилмор Р., Синха А., Стерн Д., Лал А. (2009). Нейрокибернетика на основе интерфейса насекомых и машин. Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии, 56:6, стр. 1727–33. два : 10.1109/TBME.2009.2015460
  35. ^ Бозкурт А., Пол А., Пулла С., Рамкумар Р., Блосси Б., Эвер Дж., Гилмор Р., Лал А. (2007) Платформа микрозонда, вставленная во время раннего метаморфоза для активации летающих мышц насекомых. 20-я Международная конференция IEEE по микроэлектромеханическим системам (MEMS 2007), Кобе, Япония, январь 2007 г., стр. 405–08. два : 10.1109/MEMSYS.2007.4432976
  36. ^ Бозкурт А., Гилмор Р., Стерн Д., Лал А. (2008) Биоэлектронные нервно-мышечные интерфейсы на основе MEMS для управления полетом насекомых-киборгов. 21-я Международная конференция IEEE по микроэлектромеханическим системам (MEMS 2008), Тусон, Аризона, январь 2008 г., стр. 160–63. два : 10.1109/MEMSYS.2007.4432976
  37. ^ Джуди, Джек. «МЭМС гибридных насекомых (HI-MEMS)» . DARPA Технологическое бюро по микросистемам . Архивировано из оригинала 10 февраля 2011 года . Проверено 9 апреля 2013 г.
  38. ^ Антес, Э. (17 февраля 2013 г.). «Гонка по созданию «насекомых-киборгов» » . Хранитель . Лондон. Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 23 февраля 2013 г.
  39. ^ Орнес, Стивен. «Жуки-борги Пентагона». Discover 30.5 (2009): 14. Академический поиск завершен. ЭБСКО. Веб. 1 марта 2010 г.
  40. ^ Вайнбергер, Шэрон (24 сентября 2009 г.). «Видео: Жук-киборг Пентагона взлетает» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Архивировано из оригинала 27 июня 2019 г. Проверено 5 мая 2019 г.
  41. ^ Бозкурт А., Лал А., Гилмор Р. (2009) Радиоуправление насекомыми для биоботического одомашнивания. 4-я Международная конференция IEEE Neural Engineering (NER'09), Анталья, Турция.
  42. ^ Перейти обратно: а б Гиззо, Эрик. «Куколка мотылька + МЭМС-чип = насекомое-киборг с дистанционным управлением». Архивировано 27 июля 2020 г. в Wayback Machine Automan. IEEE Spectrum, 17 февраля 2009 г. Интернет. 1 марта 2010 г.
  43. ^ Джуди, Джек. «МЭМС гибридных насекомых (HI-MEMS)» . DARPA Технологическое бюро по микросистемам . Архивировано из оригинала 10 февраля 2011 года . Проверено 9 апреля 2013 г. Тщательный контроль над насекомыми с помощью встроенных микросистем позволит насекомым-киборгам, которые могут нести один или несколько датчиков, таких как микрофон или датчик газа, передавать обратно информацию, собранную из целевого пункта назначения.
  44. ^ «Минимально инвазивный «Стентрод» демонстрирует потенциал в качестве нейронного интерфейса для мозга» . www.darpa.mil . ДАРПА. 8 февраля 2016 г. Архивировано из оригинала 11 мая 2020 г. . Проверено 24 ноября 2019 г.
  45. ^ «Надежная технология нейронного интерфейса (RE-NET)» . ДАРПА . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 24 ноября 2019 г.
  46. ^ «STENTRODE — первый в технико-экономическом обосновании раннего развития человека (SWITCH)» . ClinicalTrials.gov . 4 апреля 2019 года. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 24 ноября 2019 г.
  47. ^ «Вооружение для войны 4.0: Армия хакеров на службе киберзащиты» (на немецком языке). ЧИП Онлайн. Архивировано из оригинала 9 апреля 2017 года . Проверено 9 апреля 2017 г.
  48. ^ Архангельская, Светлана (21 декабря 2015 г.). «Крысы-киборги сразятся с наркоторговцами и террористами» . Россия за пределами заголовков. Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 9 апреля 2017 г.
  49. ^ Адамс, Сэм (4 января 2016 г.). «Крысы-обнаружители бомб могут заменить служебных собак в борьбе с террористами» . Зеркало. Архивировано из оригинала 20 июня 2017 года . Проверено 9 апреля 2017 г.
  50. ^ Крилли, Роб (5 июля 2016 г.). «Инженеры создали саранчу-киборга, способную обнаруживать взрывчатку» . Телеграф . Проверено 9 апреля 2017 г.
  51. ^ Ванг, Оливер (24 мая 2023 г.). «Мозговые имплантаты позволяют парализованному человеку ходить, используя свои мысли» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 26 июля 2023 г.
  52. ^ Стон, Чарльз Э.; Хит, Роберт Г. (1972). «Стимуляция перегородки для инициирования гетеросексуального поведения у гомосексуального мужчины». Журнал поведенческой терапии и экспериментальной психиатрии . 3 : 23–30. дои : 10.1016/0005-7916(72)90029-8 .
  53. ^ Оренштейн, Дэвид. «Люди с параличом управляют роботизированными руками, используя интерфейс мозг-компьютер» . Университет Брауна . Архивировано из оригинала 17 января 2021 года . Проверено 18 января 2021 г.
  54. ^ Оксли, Томас Дж.; и др. (2021). «Моторный нейропротез, имплантированный с помощью нейроинтервенционной хирургии, улучшает способность выполнять повседневные жизненные задачи при тяжелом параличе: первый опыт на людях» . Журнал нейроинтервенционной хирургии . 13 (2). Общество нейроинтервенционной хирургии: 102–108. doi : 10.1136/neurintsurg-2020-016862 . ПМЦ   7848062 . ПМИД   33115813 . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 18 января 2021 г.
  55. ^ Берн, диджей; Трёстер, А.И. (2004). «Нейропсихиатрические осложнения медикаментозного и хирургического лечения болезни Паркинсона». Журнал гериатрической психиатрии и неврологии . 17 (3): 172–80. дои : 10.1177/0891988704267466 . ПМИД   15312281 . S2CID   441486 .
  56. ^ «Закон о науке и технологиях: нейронные имплантаты и их правовые последствия | Отдел индивидуальной, малых фирм и общей практики» . www.americanbar.org . Архивировано из оригинала 28 февраля 2017 г. Проверено 27 февраля 2017 г.
  57. ^ Солон, Оливия (15 февраля 2017 г.). «Илон Маск говорит, что люди должны стать киборгами, чтобы оставаться актуальными. Он прав?» . Хранитель . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 9 апреля 2017 г.
  58. ^ Патнэм, Хилари (1981). Разум, истина и история . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр. 1–21. ISBN  978-0511625398 .
  59. ^ Прингл, Дэвид (2014). Научная фантастика: 100 лучших романов . Орион. ISBN  978-0947761110 . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 16 февраля 2016 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Бергер, Теодор В.; Гланцман, Деннис Л., ред. (2005). На пути к запасным частям для мозга: имплантируемая биомиметическая электроника в качестве нейронных протезов . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN  978-0262025775 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Brain_implant&oldid=1240569146"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2c7c4b09a5844c30495ed0e6f4c04ec9__1722384840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2c/c9/2c7c4b09a5844c30495ed0e6f4c04ec9.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Brain implant - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)