» »

Razvozlana komunikacija med mrežnico in možgani

Razvozlana komunikacija med mrežnico in možgani

PhysOrg.com - Znanstveniki na Weill Medical Collegeu, ki deluje pod okriljem Univerze Cornell v ZDA, razvijajo prostetično oko, ki bo slepim zaradi poškodb mrežnice omogočilo vrnitev dobršnega dela vida. Novo tehnologijo je predstavila nevrologinja in profesorica Sheila Nirenberg, ki vodi raziskave.

Pojasnila je, da se njena ekipa že dolgo časa ukvarja z razvozlavanjem jezika možganov. Ena izmed poti, ki vodi od tod, se konča tudi v očeh. Pri videčih posameznikih fotoreceptorji na mrežnici, ki sestojijo iz dveh vrst celic (paličic in čepkov), zbirajo svetlobne impulze. Posamezni fotoni povzročijo reverzibilno izomerizacijo 11-cis-retinala v trans-retinal, ki je aktivni del proteina rodopsina. To sproži zapleteno biokemično kaskado, po kateri se za mrežnico svetloba pretvori v električne impulze, ki jih možgani interpretirajo v vidno sliko.

Slepota lahko nastopi zaradi različnih vzrokov in poškodba mrežnice (fotodetektorjev) ali kaskadne poti za mrežnico povzroči, da se v možgane ne stekajo več električni impulzi iz vizualnega sistema. Trenutno dostopna prostetična očesa to do neke mere odpravljajo, a je slika bolj ali manj neuporabna, saj omogoča zgolj zaznavanje svetlobe in izrazitih oblik. Nirenbergova pa je s sodelavci dešifrirala vzorce električnih impulzov, ki se v možganih interpretirajo.

Sistem so za zdaj preizkušali na miših, a gre za revolucionarno odkritje. Sestoji iz dveh delov, tako imenovanega vezja kodirnika (encoder) in pretvornika (transducer), ki skupaj sliko spremenita v zaporedje električnih signalov in jih posredujeta možganom. Na tak način je mogoče povrniti velik del vida.

28 komentarjev

recmajkemi ::

Res dobra novica za vse slepe ljudi, ki bodo dočakali implementacijo teh odkritij v svojem zdravljenju slepote.
Predvidevam, da v prihodnosti ne bo več ekranov ampak bomo imeli sprejemnike teh signalov povezanih na naš vidni živec, kakšen bo pa standard za format slike bomo pa še videli.

_Enterprise_ ::

"počasi se tre tale oreh", kot je nekdo napisal na neko novico par mesecev nazaj (sicer z malo drugačnega področja)

terryww ::

in se je začelo...
It is the night. My body's weak.
I'm on the run. No time to sleep.

SSH ::

recmajkemi je izjavil:

Res dobra novica za vse slepe ljudi, ki bodo dočakali implementacijo teh odkritij v svojem zdravljenju slepote.
Predvidevam, da v prihodnosti ne bo več ekranov ampak bomo imeli sprejemnike teh signalov povezanih na naš vidni živec, kakšen bo pa standard za format slike bomo pa še videli.


"kakšen bo pa standard za format slike bomo pa še videli."

sorry za offtopic ampak po dolgem času sem se res nasmejal :D

lp, a.
MSI NEO4 SLI PLATINUM, A64 3000+@2500mhz, 2048mb geil 2.5-3-3-5 245mhz,
MSI NX7800GT 256DDR3, 300GB maxtor 16MB cache, LC6420 (420W)

Highlag ::

Ja DeusEx here we come...
Never trust a computer you can't throw out a window

Aston_11 ::

Zanimivo je, da so se 1x ali večkrat v pretlosti vgradile molekule, ki so na svetlobo reagirale in sprožile nek transmiter v center. Od tam dalje so se samo še daljšale živčne poti, razvile očke itd

Jumping Jack ::

Torej vsi ljudje uporabljamo isti protokol za prenos slike??
Uau, temu pa se reče držanje standardov! :)

Jst ::

Dosti ljudi, s katerimi se pogovarjam o bio-implants, ne razumejo, da vidimo z možgani ne z očesi. Tega in še marsičesa drugega sploh ne morejo poštekati.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

Aston_11 ::

Protokol za prenos slike, kot ga razumem, je samo to, da štrom pride od retine do možganov. Impulzi torej kot po električni žici, ki jih pač možgan dekodira. Razlika v odzivu retine ne more biti pri vsakem drugačna - pa tudi če je, jo verjetno možgan pokompenzira in uporabi ustrezen kod.
Kot razumem, kemična sprememba zaradi fotona v retini povzroči, da po živcu steče inpulz - morda šopa kakšen natrij noter ali podobne kemikalije kot v živcih.

Okapi ::

Pri sluhu to že lep čas uporabljajo - mikrofon, procesor za obdelavo zvoka in elektrode za draženje živcev. Ni ravno hi-fi (sliši se nekako tako kot skrajno skompresiran mp3), ampak poznam enega fanta, ki se je rodil popolnoma gluh, pa tega sedaj sploh ne opaziš in se lahko z njim popolnoma normalno pogovarjaš.

Cochlear implant @ Wikipedia

Vid je samo malo bolj kompliciran, ker je treba spravit v možgane veliko več informacij. Pri tem bioničnem ušesu imaš recimo 24 elektrod, ki opravljajo delo, ki ga sicer opravi okoli 16.000 živčnih celic. Ločljivost sluha je torej močno zmanjšana, ampak za razumevanje govora to zadostuje. Pri vidu je pa potrebno vseeno zagotoviti precej večjo ločljivost, če hočeš videti kaj več kot le svetlobo in temo ali recimo obrise velikih predmetov.

Kar se protokola za prenos podatkov v možgane tiče, pa inženirjem delo olajšajo možgani in se sami naučijo, kaj pomenijo posamezni signali, ki pridejo po živcu, samo dovolj zgodaj je treba vgraditi elektroniko.

Mimogrede, obstajajo pa ljudje, ki so se naučili uporabljati lasten sonar in torej vidijo s sluhom, kot netopirji.
Human echolocation @ Wikipedia

O.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Okapi ()

jlpktnst ::

@Okapi, že dolgo sem bil prepričan da je tako. Nisem pa šel potrjevat, so kakšne raziskave v to smer prilagodljivosti možgan?

Matrin ::

Pravzaprav bi se naj dosti pomembnega procesiranja slike zgodilo tudi v tem delu očesa (eden izmed teh je color constancy, na TED talk je omenila celo informacijo o opazovanem objektu, kar bi pomenilo da se tvorijo nekakšne značilke) in bi te ugotovitve znale biti zelo zanimive zudi za strojni vid in AI.

Se strinjam, da vidiš z možgani in ne z očmi. Ampak bi kdorkoli znal natančno povedat, kje se možgani končajo in kje se oko začne? In a ne potem živčni končiči, katerih odmiranje povzroči slepoto, sodijo bolj h možganom, kot pa k očesu? Mislim, da so možgani tako sposobni in tako prilagodljivi, da če se v tem delu očesa ne bi dogajalo nekaj res pomembnega, bi se znali popolnoma prilagoditi tudi na signale standardne proteze, kot je tukaj bila predstavljena.

Okapi ::

Vprašanje, kaj je to "popolnoma", na drugi strani pa je precej jasno, da bi morali bionično oko vgraditi že ob rojstvu, da bi se lahko možgani prilagodili njegovemu outputu.

Pri sluhu je podobno - prej kot vgradijo polžkov vsadek, hitreje in bolje se možgani prilagodijo.

O.

darkolord ::

Tole je super novica. Upam sicer tudi, da bo kdo uspešno pogruntal, na kakšen način so te "output cells" dejansko fizično povezane z možgani in kako te povezave obnoviti - v tem primeru bi bilo npr. mogoče celotno oko presaditi, za kar trenutno dohtarji trdijo da je in bo "nemogoče".


da bi morali bionično oko vgraditi že ob rojstvu, da bi se lahko možgani prilagodili njegovemu outputu
Na nekatere spremembe (npr. pri vidu) se možgani prilagodijo izjemno hitro; seveda je pomembno, za kakšno spremembo gre, ampak je v vsakem primeru verjetno precej lažje, kot npr. "remapping" motoričnih signalov zaradi poškodbe možganov...
spamtrap@hokej.si
spamtrap@gettymobile.si

Okapi ::

Ja, če si recimo natakneš očala, ki sliko obrnejo gor-dol, se možgani v par dnevih prilagodijo in obrnejo sliko, da vidiš prav. Ko daš potem takšna očala dol, že spet vidiš vse postavljeno na glavo, dokler možgani že spet ne obrnejo slike.

O.

nodrim ::

ta bi bla prav za probat, kr ne morem verjet, da je tko hitro in tok u izi tole obračanje na glavo :)

SuperVeloce ::

Itak že naša leča v očeh obrne sliko :D... levo je ubistvu desno, zgoraj je spodaj...

Bellatrix ::

Okapi je izjavil:

Ja, če si recimo natakneš očala, ki sliko obrnejo gor-dol, se možgani v par dnevih prilagodijo in obrnejo sliko, da vidiš prav. Ko daš potem takšna očala dol, že spet vidiš vse postavljeno na glavo, dokler možgani že spet ne obrnejo slike.

O.


Kakšen link na to izjavo?
People are quick to judge and slow to correct themselves.

tintorel ::

Pred leti sem gledal na Tv dokumentarec o tem.
Link nima veze z oddajo.
http://wexler.free.fr/library/files/lin...

Jst ::

TO z očali, ki ti obrnejo sliko, sem bral en članek tudi jaz. Izjemo je, da se po parih dneh prilagodijo in TI sploh ne opaziš spremembe.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

gendale ::

to z očali je tudi nek članek na wikipedii, ampak se žal trenutno ne spomnim pod kaj iskat
seznam zanč moderatorjev in razlogov da so zanč
http://pastebin.com/QiWny5dV
gor je mavrik apple uporabniček (mali možgani in mali penis)

tintorel ::

gendale ::

http://wexler.free.fr/library/files/lin...

tl;dr:
sliko so še vedno videli obrnjeno, so pa v parih dneh lahko skoraj vsa opravila opravljali enako dobro kot prej
seznam zanč moderatorjev in razlogov da so zanč
http://pastebin.com/QiWny5dV
gor je mavrik apple uporabniček (mali možgani in mali penis)

Okapi ::

V tem poskusu, s tem, da je recimo en povedal, da se mu je zdelo, da je slika pravilna, on pa obrnjen. Očitno do popolnega obrata ne pride zelo hitro, in moraš odmisliti, da nosiš očala in je slika obrnjena.

O.

Jumping Jack ::

Jaz sem imel nekoč idejo, da bi bilo koristno dojenčke takoj ob rojstvu priključiti z živci direkt na internet, in bi se, tako kot se naučijo videti in govoriti, naučili še TCP/IP. To bi mogoče celo dejansko šlo, samo hitrosti bi morale biti dovolj nizke, da bi človeško živčevje lahko dohajalo.

popster ::

TO z očali, ki ti obrnejo sliko, sem bral en članek tudi jaz. Izjemo je, da se po parih dneh prilagodijo in TI sploh ne opaziš spremembe.

uporabljal sem pivot monitor tko da sem se vcasih znašel z 90 stopinj obrnjeno sliko, čez čas sem se na to navadil, da sem lahko obrnjeno sliko bral, premikal miško in vse kot normalno.:)

DarwiN ::

You don't see faith healers working in hospitals
for the same reason you don't see psychics winning the lottery!

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: DarwiN ()

nodrim ::

Komaj čakam, da kaj takega dobim v praktično uporabo. V praksi (beri: naprodaj v trgovini za normalen denar) pa še niti miškinega kazalca ne moremo uporabno premikat.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Krmiljenje računalnika z mislimi

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
143861 (3091) antonija
»

Vdsl - Optika

Oddelek: Omrežja in internet
91382 (1142) steev
»

Direktna povezava z možgani

Oddelek: Znanost in tehnologija
132264 (1538) sverde21
»

mar res poznamo vse barve? (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
714786 (3665) Kryx
»

kako vidimo??

Oddelek: Znanost in tehnologija
342354 (1877) zaj_tam

Več podobnih tem