قدرت برش نیاز ممکن است تقویت مغز و ماشین

با تنظیم به یک زیر مجموعه از امواج مغز محققان را به طرز چشمگیری کاهش قدرت الزامات عصبی رابط در حالی که بهبود دقت خود را.

این کشف می تواند منجر به طولانی مدت ایمپلنت مغز است که می تواند هر دو در درمان بیماری های عصبی و فعال کردن ذهن کنترل پروتز و ماشین آلات.

محققان تخمین می زنند 90% کاهش در مصرف برق عصبی رابط با استفاده از رویکرد خود را.

“این است که یک جهش بزرگ رو به جلو است.”

“در حال حاضر تفسیر سیگنال های مغز را به کسی نیت نیاز به کامپیوتر به عنوان بلند به عنوان مردم و تعداد زیادی از برق قدرت—چند باطری ماشین ارزش می گوید:” اولین نویسنده ساموئل Nason یک دانشجوی دکتری در قشر پروتز عصبی آزمایشگاه سینتیا Chestek دانشیار مهندسی پزشکی و هسته علمی در رباتیک موسسه در دانشگاه میشیگان.

“کاهش مقدار انرژی الکتریکی منظور از قدر نهایت اجازه خواهد داد که برای در خانه مغز و ماشین.”

سلول های عصبی از سلول های مغز ما که رله اطلاعات و اقدام در اطراف بدن پر سر و صدا هستند فرستنده است. کامپیوتر و الکترود استفاده می شود به جمع آوری نورون داده ها در حال گوش دادن به رادیو گیر در بین ایستگاه. آنها باید کشف محتوای واقعی میان مغز وزوز. پیچیده از این کار مغز است firehose از این داده ها که باعث افزایش قدرت پردازش و فراتر از محدودیت های امن دستگاه های کاشت.

در حال حاضر برای پیش بینی رفتارهای پیچیده ای مانند بتواند یک آیتم در یک دست از فعالیت نورون دانشمندان می توانند با استفاده از روبينومتری الکترود یا مستقیم سیم کشی از طریق پوست به مغز است. این دست یافتنی است با 100 الکترود که ضبط 20,000 سیگنال در ثانیه و قادر می سازد شاهکارهای مانند ، reenabling یک دست بود که فلج شده و یا اجازه می دهد کسی که با یک دست مصنوعی به احساس می کنید که چقدر سخت و یا نرم افزاری یک شی است. اما نه تنها این روش غیر عملی خارج از محیط آزمایشگاه آن نیز حامل یک خطر عفونت.

برخی بی سیم ایمپلنت های ایجاد شده با استفاده از بسیار کارآمد application-specific integrated circuits می تواند دستیابی به تقریبا برابر عملکرد به عنوان روبينومتری سیستم. این تراشه می تواند جمع آوری و انتقال مورد 16,000 سیگنال در هر ثانیه است. اما آنها هنوز برای رسیدن به سازگار عملیات و سفارشی خود را ساخته شده در طبیعت است که موانع در گرفتن تایید به عنوان امن ایمپلنت در مقایسه با صنعتی ساخته شده از تراشه های.

“این است که یک جهش بزرگ به جلو” Chestek می گوید. “برای دریافت پهنای باند بالا سیگنال های ما در حال حاضر نیاز به مغز و ماشین را به صورت بی سیم خواهد بود به طور کامل غیر ممکن است با توجه به منابع قدرت موجود ضربان ساز-سبک دستگاه است.”

به کاهش قدرت و داده ها نیاز دارد, محققان, فشرده سازی سیگنال های مغز است. با تمرکز بر فعالیت عصبی خوشه که عبور از یک آستانه خاص از قدرت به نام آستانه عبور نرخ و یا TCR معنی است که داده های کمتر نیاز به پردازش در حالی که هنوز قادر به پیش بینی شلیک نورون. اما TCR نیاز به گوش دادن به کامل firehose از فعالیت نورون برای تعیین زمانی که یک آستانه عبور و آستانه خود را می توانید تغییر دهید نه تنها از یک مغز به دیگر اما در همان مغز در روز متفاوت است. این نیاز به تنظیم آستانه و سخت افزار اضافی, باتری و زمان به انجام این کار.

“این موجود مدارات با استفاده از همان پهنای باند و قدرت در حال حاضر قابل اجرا در تمام عرصه مغز و ماشین.”

فشرده سازی داده ها در یکی دیگر از راه Chestek آزمایشگاه گرفته شده به یک ویژگی خاص از نورون اطلاعات: خونتان باند قدرت است. SBP یک مجموعه یکپارچه از فرکانس از چند نورون بین 300 تا 1000 هرتز. با گوش دادن تنها به این محدوده از فرکانس و نادیده گرفتن دیگران گرفتن اطلاعات از یک نی به عنوان مخالف به یک شلنگ تیم در بر داشت بسیار دقیق پیش بینی رفتار با به طور چشمگیری کاهش قدرت نیاز دارد.

در مقایسه با روبينومتری سیستم این تیم در بر داشت SBP روش بود فقط به عنوان دقیق در حالی که در یک دهم به عنوان بسیاری از سیگنال های 2,000 مقابل 20,000 سیگنال در هر ثانیه است. در مقایسه با روش های دیگر مانند استفاده از آستانه عبور نرخ این تیم رویکرد نه تنها نیاز به مقدار کمتر داده های خام است بلکه دقیق تر در پیش بینی نورون شلیک حتی در میان سر و صدا می کند و نیاز به تنظیم آستانه.

این تیم SBP روش حل مشکل دیگر محدود کردن یک ایمپلنت عمر مفید. در طول زمان یک رابط’ الکترود موفق به خواندن سیگنال در میان سر و صدا. اما از آنجا که این روش را انجام می دهد فقط به عنوان به خوبی زمانی که یک سیگنال است که نیمی از آنچه مورد نیاز است از روشهای دیگر مانند آستانه گذرگاه ایمپلنت می تواند در جای خود باقی مانده و دیگر استفاده می شود.

در حالی که جدید مغز و ماشین را می توان توسعه یافته برای بهره برداری از این تیم را روش کار خود را نیز آنلاک قابلیت های جدید برای بسیاری از دستگاه های موجود با کاهش ویژگی های مورد نیاز برای ترجمه های عصبی به نیت.

“معلوم می شود که بسیاری از دستگاه های فروش شده اند خود را کوتاه” Nason می گوید. “این موجود مدارات با استفاده از همان پهنای باند و قدرت در حال حاضر قابل اجرا در تمام عرصه مغز و ماشین.”

این مطالعه به نظر می رسد در طبیعت مهندسی پزشکی. حمایت از تحقیق و پژوهش در آمد از بنیاد ملی علوم این کریگ H. Neilsen بنیاد A. آلفرد Taubman پزشکی موسسه تحقیقات موسسه ملی بهداشت و MCubed.

منبع: دانشگاه میشیگان

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.net