STAT - Prvi eksperiment v rabi globoke možganske stimulacije za zdravljenje hude depresije je dal navdušujoče rezultate, saj so pri pacientki praktično "na ukaz" močno izboljšali počutje.

Čeprav so kovinske žičke v globinah lobanje še vedno dokajšnja eksotika, pa je ena veja rabe možganskih vsadkov danes že precej razširjena: to je globoka možganska stimulacija (deep brain stimulation - DBS), ki jo že več kot dve desetletji uporabljamo za zdravljenje in lajšanje Parkinsonove bolezni, epilepsije in drugih nevroloških obolenj. Razlog je - razen učinkovitosti - tudi ta, da gre za razmeroma enostaven vsadek, z majhnim številom elektrod, ki ne zabrazgotinijo možganov v tolikšni meri kot denimo bolj razvpiti sistemi, s katerimi tetraplegiki premikajo robotske roke ali govorijo. Medtem ko je potrebno takšne elektrode odstraniti že po nekaj mesecih, pa so DBS elektrode praktično trajne.

Že pred leti so strokovnjaki prišli na misel, da bi DBS uporabili tudi za zdravljenje hujših oblik depresije,...

Nature - Ameriškim znanstvenikom je uspel navdušujoč preboj v tehnologiji strojnih vmesnikov med možgani in računalnikom: tetraplegiku so s pomočjo možganskega vsadka omogočili, da je pisal s kar devetdesetimi znaki na minuto, dvakrat več od doslej dosegljive hitrosti.

Tehnologija invazivnih implantatov v možganih obeta, da bi lahko pacientom s težjimi poškodbami živčevja omogočila povrnitev nekaterih ključnih funkcij za normalno življenje, kjer je precej visoko na spisku neovirano komuniciranje z okolico. Ti ljudje - kot je bil na primer Stephen Hawking - danes zvečine uporabljajo zaznavo gibanja oči za to, da na razpredelnici izbirajo črke in besede. Na ta način lahko dobro izvežbani uporabniki pišejo ali govorijo s hitrostjo dobrih 45 znakov na minuto. Kdor je celo toliko nepokreten, da ne more uporabljati niti takšnega pristopa, bi si lahko v prihodnosti pomagal z vsadki v glavi. Dosedanji pristopi so v glavnem gradili na omenjenem izbiranju postavk s kurzorjem in na ta način dosegali...

IEEE Spectrum - Avstralski raziskovalci so inovativen koncept elektrod za zajem možganske aktivnosti, ki imajo obliko žilnih opornic in jih na delovno mesto potisnejo s katetrom skozi vratno veno, naposled uspešno preizkusili tudi na ljudeh.

Pri opazovanju možganskih valov za uporabo v medicini imamo klasično dilemo med invazivnimi vsadki z relativno visoko natančnostjo zajema podatkov in pa neinvazivnimi metodami, ki pa premorejo slabšo resolucijo. Napredek beležimo iz obeh smeri; v Neuralinku na primer snujejo mehke elektrode, ki manj razdražijo tkivo, v Facebooku pa kape z vse višjo zmogljivostjo branja signalov s površja glave. Raziskovalci z Univerze v Melbournu pa so pred leti ubrali svojo pot, ki je nekje vmes med opisanima: elektrode za zajem podatkov so zapakirali v žilno opornico, kar imenujejo "stentrode" in jo prav do gibalnega režnja potisnejo skozi vratno veno. Metoda s tem ne zahteva vrtanja v lobanjo, a je tudi nekaj manj natančna kot sajenje šivank neposredno v možgane. Pred...

Ars Technica - Ameriški raziskovalci so strojni vmesnik, ki je paralizirani osebi doslej omogočal gibanje roke, nadgradili tako, da prvič zaznava tudi otip. Toda podvig vključuje nekaj tehničnih bližnjic.

Za tiste, ki podrobneje spremljajo razvoj vmesnikov med možgani in stroji za pomoč pri zdravljenju težkih poškodb, je Ian Burkhart iz Ohia že star znanec. Kot mladenič si je leta 2010 pri skoku v vodo poškodoval hrbtenjačo in izgubil nadzor okončin, z izjemo zgornjega dela rok. Leta 2014 so mu v okviru programa NeuroLife, tamkajšnjega inštituta Battelle, v možgane ob predelu motoričnega korteksa vstavili vsadek za zajem možganskih valov. Podatke so raztolmačili s strojnimi algoritmi in jih prevedli v signal, po katerem elektrode na Burkhartovi podlahti z električnimi pulzi prožijo njegove mišice. Možakar tako od leta 2016 velja za eno od zgodb o uspehu nevroznanosti, saj mu je vmesnik med možgani in računalnikom (BCI - brain-computer interface) ponovno omogočil preprosto rokovanje s predmeti -

New Scientist - Ameriški znanstveniki so razvili način za branje možganskih valov, ki razume 250 besed - toda za njegovo zanesljivost je ključno, da so te povezane v stavke, kar nakazuje, da bodo morali prihodnji strojni tolmači naših misli dobro poznati jezike.

Na Kalifornijski univerzi v San Franciscu so na samem čelu raziskovanja branja možganskih valov z invazivnimi vsadki. Pred slabim letom so napravili prvi sistem, ki je znal solidno prepoznavati besede, a so pri tem uporabili trik, da so opazovali motorični korteks, namenjen nadzoru gibanja obraznih mišic, ne pa delov možganov, namenjenih govoru. Zdaj so naposled izgotovili metodo, s katero lahko izluščijo besede tudi iz teh delov možganov. Kot je običajno, so za eksperiment uporabili štiri bolnice, ki imajo elektrode vsajene zaradi nadzorovanja epileptičnih napadov. Postopek vsebuje dva strojna algoritma: prvi v možganskih valovih išče zaznavne vzorce, drugi pa iz njih nato razbira osmišljene besede, pri čemer si pomaga tudi s posnetim...

BBC - Francoski znanstveniki so s pomočjo možganskih vsadkov in eksoskeleta tetraplegiku omogočili omejeno gibanje. Gre za prvi primer, ko so na ta način usmerjali vse štiri okončine.

Eksoskeleti se že nekaj časa uporabljajo za pomoč pri rehabilitaciji invalidov in lajšanje tegob težje pokretnih starejših ljudi. Pri obstoječih uporabnih napravah gre bodisi za zaznavo siceršnjih gibov in njihovo ojačanje, bodisi za branje živčnih signalov v okončinah. Zajem gibalnih podatkov neposredno na možganih pa je še v začetnih fazah, ker gre za mnogo zahtevnejši izziv. Neinvazivne kape z elektrodami bodo morali še pošteno razviti, da bodo dosegale želeno ločljivost, medtem ko pri vsadkih vselej obstaja tveganje za vrsto zapletov, od infekcij do poškodb.

Raziskovalci na univerzi v francoskem Grenoblu so se zaradi manjšega tveganja odločili za rabo podlobanjskih implantov, s katerimi se elektrode položi na možgansko ovojnico nad motoričnim režnjem; celokupno so uporabili dva vsadka s po 68...

STAT - Raziskovalci iz New Yorka so razvili prvo eksperimentalno verzijo slušnega aparata, ki lahko s pomočjo opazovanja možganov ojača natanko tiste glasove v okolici, na katere se želi posameznik osredotočiti.

Pametni slušni pripomočki bodo bržkone naslednja velika zgodba pri gadgetih in med drugim dobivajo različne zmogljivosti filtriranja signala, na primer odstranjevanje prometnega hrupa. Najnaprednejše inačice je mogoče natrenirati, da ojačajo znane glasove, na primer tiste družinskih članov. Toda nobena naprava doslej še ni prišla blizu zmogljivosti naših možganov, da hipno med množico neznanih glasov izberejo točno določene in se nanje osredotočijo, sosednje pa odstranijo. Tako denimo zdrav človek na hrupni zabavi lahko posluša naključne pogovore, medtem ko naglušen tega ne more, saj slušni aparati ne znajo selektivno...

Nature - Raziskovalci iz San Francisca so uspeli električne signale iz možganov z vsadkom prevajati v govor v obliki celotnih stavkov. Pri tem so se poslužili trika, saj so uporabili tisti del možganov, ki nadzoruje gibanje ust pri govorjenju.

Raziskovanje komunikacijskih vmesnikov med možgani in računalnikom beleži uren napredek, kar bo najprej razveselilo tiste ljudi, ki se zaradi bolezni ne morejo normalno sporazumevati z okolico. Današnje naprave, pri katerih takšne osebe z zdravim delom telesa, na primer očesno zenico ali obraznimi mišicami (kar je počel Stephen Hawking) izbirajo črke in besede s seznama, so hudo počasne. Tudi izbiranje z direktnim signalom iz možganov nosi rekord "govorjenja" z zgolj osmimi...

IEEE Spectrum - Raziskovalci na Bostonski univerzi so zmogljivost delovnega spomina pri starejših ljudeh z neinvazivno električno stimulacijo možganov praktično izenačili s tisto pri mlajših.

Delovni spomin - dostikrat mu rečemo tudi kratkoročni, čeprav pomena nista povsem enaka - ljudje uporabljamo pri sklepanju in odločanju v realnem času, na primer pri računanju ali orientaciji v novem kraju. S starostjo njegova zmogljivost tudi pri zdravih ljudeh zaznavno upade in strokovnjaki so že nekaj časa slutili, da bi do tega lahko prišlo zaradi nesinhroniziranosti živčnih signalov med različnimi deli možganov. Pri mlajših ljudeh so možganski valovi namreč med različnimi režnji dobro usklajeni, pri starejših...

Slo-Tech - Raziskovalci z Univerze Columbia so uspeli s pomočjo možganskega vsadka in strojnega učenja možganske valove prevesti v za silo razumljive besede.

Medicina pozna vrsto načinov za beleženje možganske dejavnosti, s katerimi ugotavljamo, kateri skupki nevronov so prižgani v določenem trenutku. Toda v tolmačenju, kaj ti signali dejansko pomenijo, smo še na zelo primitivni stopnji in do vmesnikov, ki bodo človeške misli hitro prevajali v uporabne informacije, smo še daleč. Korak do njih so sedaj napravili na njujorški Univerzi Columbia, kjer so uspeli iz možganskih valov izluščiti, katere številke so slišale testne osebe.

Za preizkus so izbrali pet oseb, ki so sicer bile v postopku vsaditve elektrod za možgansko stimulacijo za zdravljenje...

IEEE Spectrum - S posebno oblikovano elektrodo, ki jo v možgane potisnejo skozi žile, so v poskusih na ovcah uspešno izvedli možgansko stimulacijo. To obeta novo generacijo nizko invazivnih možganskih vsadkov.

Možganska stimulacija (DBS - Deep Brain Stimulation) je medicinska metoda, pri kateri globoko v možgane vstavimo elektrode, ki z električnimi impulzi nadzorovano spreminjajo njihovo delovanje. Na ta način že dobrih dvajset let zdravimo med drugimi Parkinsonovo bolezen, epilepsijo in tresavico. Seveda pa gre zaradi invazivnega posega v možgane za tvegan postopek, ki ima za rezultat lahko tudi vnetje ali zavračanje tujka. Zato po svetu poteka več raziskovalnih projektov za oblikovanje novih, manj...

Technology Review - Raziskovalci v Seattlu so med seboj komunikacijsko povezali možgane treh ljudi in s tem dobili prvo omrežje te sorte.

Direktne miselne povezave med živimi organizmi so v tem desetletju postale živahno področje raziskovanja. To gre predvsem na račun zorenja tehnologije za neinvaziven zajem in prenos podatkov iz možganov, saj se ne uporablja vsadkov, temveč kape z elektrodami. Za beleženje služi elektroencefalografija (EEG), ki zaznava možganske valove, torej električno aktivnost med nevroni. Za sporočanje največkrat uporabijo transkranialno magnetno stimulacijo (TMS), ki z usmerjenimi magnetnimi valovi sproža različne občutke, na primer pojav fosfenov - občutkov svetlobnih bliskov, pa čeprav v oči osebe svetloba ni dejansko prišla.

Na te načine so doslej že napravili povezavo med mislimi dveh živali, pa živali in človeka ter

IEEE Spectrum - Na ameriški kliniki Mayo so z uporabo hrbtenjačnega vsadka za stimulacijo živčnih signalov dosegli, da je možakar s popolnoma paraliziranimi nogami spet delno shodil.

Hromeče poškodbe hrbtenjače so ena največjih tarč medicine. Po svetu poteka množica raziskovalnih projektov, ki so v zadnjem desetletju že postregli s preboji, najsigre za uporabo presaditve celic, branja možganskih živčnih signalov ali raznih vsadkov.

Nova dobra novica pri rabi implantov prihaja s klinike Mayo v Minnesoti. Tam so dosegli, da je paraplegik Jered Chinnock po postopku s stimulacijo hrbtenjačnih signalov ob pomoči hodulje prehodil nekaj čez sto metrov. Zdravniki so priredili že obstoječi vsadek, ki ga predpisujejo bolnikom s kroničnimi bolečinami hrbta in jača...

BBC - Znanstveniki z Univerze Washington v St. Louisu so razvili nov sistem za krmiljenje računalnika s pomočjo misli, o čemer poročajo v članku Using the electrocorticographic speech network to control a brain–computer interface in humans v reviji Journal of Neuroengineering. Čeprav tehnike za upravljanje strojev z mislimi, ki temeljijo na interpretaciji signalov elektroencefalografa (EEG), že obstojijo precej časa, je njihov pristop, poimenovan elektrokortikograf (ECoG), precej bolj sofisticiran.

Problem pri EEG je položaj elektrod, ki so pritrjene na glavo. Ker so na zunanji strani lobanje, ta absorbira velik del signalov. Tisti, ki se vendarle prebijejo skoznjo, so popačeni, oslabljeni in pomešani. Elektrokortikografija zato zajema signal bliže mestu nastanka....

Reuters - Reuters poroča, da so znanstveniki naredili nov korak v smeri upravljanja računalnika z mislimi. Kot so sporočili raziskovalci podjetja Cyberkinetics Neurotechnology Systems, nov možganski senzor omogoča, da uporabnik (test je opravil 25-letni tetraplegik) z mislimi premika miškin kazalec, odpira elektronsko pošto in upravlja z robotsko napravo. BrainGate senzor, ki vključuje tudi implantacijo elektrod v možgane (v predel, ki nadzoruje gibanje), bo tako lahko v prihodnosti vsaj nekoliko olajšal življenje vsem, ki so postali paralizirani zaradi bolezni ali poškodbe. Čeprav to ni prvi tovrsten poizkus premikanja miškinega kazalca z...

BBC - Po poročanju BBC News, je skupina ameriških znanstvenikov razvila posebno pokrivalo s 64 elektrodami, s pomočjo katerega je mogoče z mislimi upravljati računalnik.

Elektrode namreč prevedejo možgansko aktivnost v ukaze za premikanje miškinega kazalca, naprava pa je bila že uspešno preiskušena na štirih posameznikih. Prednost naprave je tudi v tem, da je neinvazivna, torej elektrod ni treba "vgraditi" v človeško telo s kirurškim posegom.

Naprava pa ne bo uporabna samo za osebe, ki so paralizirane, pač pa morda tudi za igričarje. Na MIT Media Labs Europe so namreč v začetku tega leta že pokazali podobno napravo s katero je mogoče upravljati lik v računalniški igrici.

In kdaj se bomo lahko preselili v Matrico?