Neuralink Elon Musk. Bagian Tiga: Terbang Di Atas Sarang Neuron - Pandangan Alternatif

Daftar Isi:

Neuralink Elon Musk. Bagian Tiga: Terbang Di Atas Sarang Neuron - Pandangan Alternatif
Neuralink Elon Musk. Bagian Tiga: Terbang Di Atas Sarang Neuron - Pandangan Alternatif

Video: Neuralink Elon Musk. Bagian Tiga: Terbang Di Atas Sarang Neuron - Pandangan Alternatif

Video: Neuralink Elon Musk. Bagian Tiga: Terbang Di Atas Sarang Neuron - Pandangan Alternatif
Video: Neuralink: Elon Musk's entire brain chip presentation in 14 minutes (supercut) 2024, Mungkin
Anonim

Bagian Satu: The Human Colossus

Bagian Kedua: Otak

Bagian Tiga: Terbang di Atas Sarang Neuron

Bagian empat: antarmuka komputer saraf

Bagian Lima: Masalah Neuaralink

Bagian Enam: Age of Wizards 1

Bagian Enam: Age of Wizards 2

Bagian Tujuh: Perpaduan Besar

Video promosi:

Terbang di atas sarang neuron

Image
Image

Ini Bock. Bock, terima kasih dan orang-orang Anda karena telah menciptakan bahasa.

Image
Image
Image
Image

Sebagai ucapan terima kasih, kami ingin menunjukkan kepada Anda semua hal luar biasa yang berhasil kami bangun berkat penemuan Anda.

Image
Image

Oke, ayo kita taruh Bock di pesawat, lalu ke kapal selam, lalu seret dia ke puncak Burj Khalifa. Sekarang mari kita tunjukkan teleskop, TV dan iPhone. Dan biarkan dia duduk sebentar di Internet.

Itu menyenangkan. Bagaimana kabarmu, Bock?

Image
Image

Ya, kami memahami bahwa Anda cukup terkejut. Untuk hidangan penutup, mari tunjukkan padanya bagaimana kita berkomunikasi satu sama lain.

Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image

Bock akan terkejut jika dia mengetahui bahwa, terlepas dari semua kemampuan magis yang diperoleh orang-orang sebagai hasil dari dialog satu sama lain, berkat kemampuan untuk berbicara, proses komunikasi kita tidak berbeda dengan pada masanya. Saat dua orang akan berbicara, mereka menggunakan teknologi berusia 50.000 tahun.

Bock juga akan terkejut bahwa di dunia di mana mesin-mesin luar biasa bekerja, orang-orang yang membuat mesin-mesin ini berkeliaran dengan tubuh biologis yang sama dengan tempat berjalannya Bock dan teman-temannya. Bagaimana ini mungkin?

Image
Image

Inilah sebabnya mengapa antarmuka komputer saraf (BCIs) - bagian dari bidang rekayasa saraf yang lebih luas yang merupakan bagian dari bioteknologi - sangat menarik. Kita telah menaklukkan dunia dengan teknologi kita berkali-kali, tetapi jika menyangkut otak - alat utama kita - dunia teknologi tidak memberi kita apa-apa.

Oleh karena itu, kami terus berkomunikasi menggunakan teknologi yang diciptakan oleh Bock. Oleh karena itu, saya mengetik kalimat ini 20 kali lebih lambat dari yang saya kira, dan karena itu, penyakit terkait otak masih merenggut terlalu banyak nyawa.

Tapi 50.000 tahun setelah penemuan besar itu, dunia mungkin berubah. Perbatasan berikutnya dari otak adalah dirinya sendiri.

* * *

Ada banyak opsi berbeda untuk kemungkinan antarmuka otak-komputer (kadang-kadang disebut antarmuka otak-ke-komputer atau otak-ke-mesin) yang berguna untuk berbagai hal. Tetapi setiap orang yang bekerja di NQI mencoba untuk memecahkan satu, kedua, atau kedua pertanyaan ini:

1. Bagaimana cara mengekstrak informasi yang diperlukan dari otak?

2. Bagaimana cara mengirim informasi yang diperlukan ke otak?

Yang pertama menyangkut keluaran otak - yaitu, pencatatan apa yang dikatakan neuron. Yang kedua menyangkut pengenalan informasi ke dalam aliran alami otak, atau mengubah aliran alami ini dengan cara tertentu - yaitu, merangsang neuron.

Kedua proses ini terus berlangsung di kepala Anda. Saat ini, mata Anda melakukan serangkaian gerakan horizontal tertentu yang memungkinkan Anda membaca kalimat ini. Ini adalah neuron di otak yang mengeluarkan informasi ke mesin (mata Anda), dan mesin menerima perintah dan merespons. Dan saat mata Anda bergerak dengan cara tertentu, foton dari layar menembus retina Anda dan menstimulasi neuron di lobus oksipital korteks Anda, memungkinkan gambaran dunia memasuki kesadaran Anda. Gambar tersebut kemudian merangsang neuron di bagian lain otak Anda, yang memungkinkan Anda memproses informasi dalam gambar dan memahami kalimat tersebut.

Input dan output informasi adalah apa yang dilakukan neuron otak. Seluruh industri NCI ingin bergabung dalam proses ini.

Pada awalnya tampaknya ini bukanlah tugas yang sulit. Bagaimanapun, otak hanyalah bola jeli. Dan korteks - bagian otak yang ingin kita tambahkan ke pencatatan dan stimulasi kita - hanyalah serbet yang terletak di bagian luar otak, di mana dapat dengan mudah diakses. Di dalam korteks terdapat 20 miliar neuron - 20 miliar transistor kecil yang dapat memberi kita cara baru untuk mengendalikan hidup, kesehatan, dan dunia jika kita belajar untuk bekerja dengannya. Apakah benar-benar sulit untuk memahaminya? Neuron memang kecil, tapi kita tahu cara membelah atom. Diameter neuron 100.000 kali ukuran atom. Jika atom adalah permen lolipop, neuron akan berjarak beberapa kilometer - jadi kita pasti bisa bekerja dengan jumlah seperti itu. Baik?

Apa masalahnya?

Di satu sisi, ini adalah pikiran yang benar, karena membawa kemajuan di lapangan. Kami benar-benar bisa melakukannya. Tetapi begitu Anda mulai memahami apa yang sebenarnya terjadi di otak, itu segera menjadi jelas: inilah tugas tersulit bagi seseorang.

Oleh karena itu, sebelum kita berbicara tentang NCI itu sendiri, kita perlu mempelajari dengan cermat apa yang dilakukan oleh orang-orang yang membuat NCI. Hal terbaik adalah memperbesar otak 1000 kali dan melihat apa yang terjadi.

Ingat perbandingan korteks kita dengan serbet?

Image
Image

Jika kita memperbesar serbet kulit 1000 kali - dan ukurannya sekitar 48 sentimeter di setiap sisinya - sekarang akan menjadi dua blok panjangnya di Manhattan. Diperlukan waktu sekitar 25 menit untuk mengitari perimeter. Dan seluruh otak akan menjadi seukuran Madison Square Garden.

Image
Image

Mari kita padamkan di kota itu sendiri. Saya yakin beberapa ratus ribu orang yang tinggal di sana akan memahami kami.

Image
Image

Saya memilih perbesaran 1000x karena beberapa alasan. Salah satunya adalah kita semua dapat langsung mengubah ukuran di kepala kita. Setiap milimeter dari otak yang sebenarnya telah menjadi satu meter. Dalam dunia neuron yang jauh lebih kecil, setiap mikron telah menjadi milimeter yang mudah dibayangkan. Kedua, ukuran kulit kayu menjadi "manusia": ketebalan 2 mm sekarang 2 meter - seperti orang tinggi.

Jadi, kita bisa berjalan ke 29th Street, ke tepi serbet raksasa kita, dan mudah untuk melihat apa yang terjadi dengan ketebalan dua meternya. Untuk demonstrasi, mari kita tarik satu meter kubik kerak raksasa kita untuk memeriksanya, lihat apa yang terjadi dalam milimeter kubik kulit kayu asli.

Image
Image

Apa yang kita lihat dalam meter kubik ini? Meshanin. Mari kita bersihkan dan pasang kembali.

Pertama, mari kita tempatkan soma - tubuh kecil dari semua neuron yang hidup dalam kubus ini.

Somas bervariasi dalam ukuran, tetapi ahli saraf yang saya ajak bicara mengatakan bahwa soma neuron di korteks paling sering berdiameter 10-15 mikron (satu mikron = mikron, 1/1000 milimeter). Artinya, jika Anda menyejajarkan 7-10 ini, garis ini akan menjadi diameter rambut seseorang. Pada skala kami, ikan lele akan berdiameter 1-1,5 sentimeter. Lollipop.

Volume seluruh kerak mencapai 500.000 milimeter kubik, dan di ruang ini akan ada sekitar 20 miliar atom. Artinya, rata-rata milimeter kubik korteks berisi sekitar 40.000 neuron. Artinya, meter kubik kami berisi sekitar 40.000 permen. Jika kita membagi kotak kita menjadi 40.000 kubus, masing-masing dengan tepi 3cm, masing-masing lele permen kita akan berada di tengah kubusnya sendiri yang berukuran 3cm, dan semua lele lainnya berukuran 3cm ke segala arah.

Apakah kamu disini sekarang Dapatkah Anda membayangkan kubus meteran kami dengan 40.000 permen mengambang?

Berikut adalah gambar mikroskopis ikan lele di korteks nyata; segala sesuatu di sekitarnya telah dihapus:

Image
Image

Oke, sejauh ini tidak terlihat rumit. Tetapi soma hanyalah sebagian kecil dari setiap neuron. Dari masing-masing lolipop kami memanjang dendrit bercabang dan bengkok yang, pada skala kami, dapat membentang tiga hingga empat meter ke berbagai arah, dan di ujung yang lain mungkin ada akson sepanjang 100 meter (jika itu pergi ke bagian lain dari korteks) atau satu kilometer (jika turun ke sumsum tulang belakang dan tubuh). Masing-masing setebal satu milimeter, dan kabel-kabel ini mengubah kulit kayu menjadi bihun listrik yang dianyam rapat.

Dan ada banyak hal yang terjadi di bihun ini. Setiap neuron memiliki koneksi sinaptik dengan 1.000 - terkadang hingga 10.000 - neuron lain. Karena ada sekitar 20 miliar neuron di korteks, ini berarti akan ada lebih dari 20 triliun koneksi saraf individu (dan kuadriliun koneksi di seluruh otak). Akan ada lebih dari 20 juta sinapsis dalam meter kubik kita.

Dengan semua ini, tidak hanya dari masing-masing dari 40.000 lolipop dalam kubus kita yang terdapat semak-semak bihun, tetapi ribuan spageti lainnya melewati kubus kita dari bagian lain dari kulit kayu. Dan ini berarti jika kita mencoba merekam sinyal atau merangsang neuron khusus di daerah kubik ini, kita pasti sangat sulit, karena dalam campur aduk spaghetti akan sulit untuk menentukan untaian spaghetti mana yang termasuk dalam permen lele kita (dan Tuhan melarang, pasta ini akan mengandung Sel Purkinje).

Dan, tentu saja, jangan lupakan neuroplastisitas. Tegangan setiap neuron terus berubah, ratusan kali per detik. Dan puluhan juta koneksi sinaptik dalam kubus kami akan terus berubah ukuran, menghilang, dan muncul kembali.

Tapi ini baru permulaan.

Ternyata sel glial juga ada di otak - sel yang datang dalam berbagai jenis dan melakukan banyak fungsi berbeda, seperti membuang bahan kimia yang dilepaskan di sinapsis, membungkus akson dengan mielin, dan melayani sistem kekebalan otak. Berikut beberapa jenis sel glial yang paling umum:

Image
Image

Dan berapa banyak sel glial yang ada di korteks? Jumlahnya hampir sama dengan neuron. Jadi tambahkan 40.000 lagi hal-hal ini ke kubus kita.

Terakhir, ada pembuluh darah. Setiap milimeter kubik korteks berisi sekitar satu meter pembuluh darah kecil. Dalam skala kami, ini berarti ada satu kilometer pembuluh darah dalam meter kubik kami. Beginilah penampilan mereka:

Image
Image

Digresi pada Connectoma

Jadi, kotak meteran kami dikemas, diisi dengan pengisian listrik dengan berbagai kompleksitas. Sekarang mari kita ingat bahwa kotak kita sebenarnya berukuran milimeter kubik.

Insinyur antarmuka komputer saraf perlu mencari tahu apa yang dikatakan ikan lele mikroskopis yang terkubur dalam milimeter itu, atau merangsang ikan lele tertentu untuk melakukan hal yang benar. Semoga beruntung untuk mereka.

Sulit bagi kita untuk melakukan ini dengan otak kita yang 1000 kali diperbesar. Dengan otak yang sempurna berubah menjadi serbet. Tetapi kenyataannya dia tidak seperti itu - serbet ini terletak di atas otak yang penuh lipatan (yang, dalam skala kami, sedalam 5 hingga 30 meter). Faktanya, kurang dari sepertiga korteks serbet berada di permukaan otak - sebagian besar terletak di lipatan.

Selain itu, tidak banyak bahan yang memungkinkan untuk dikerjakan di laboratorium. Otak ditutupi banyak lapisan, termasuk tengkorak - yang pada pembesaran 1000x akan menjadi setebal 7 meter. Dan karena kebanyakan orang tidak terlalu suka ketika tengkorak mereka terbuka terlalu lama - dan memang ini peristiwa yang meragukan - Anda harus bekerja dengan lolipop otak kecil hati-hati dan selembut mungkin.

Dan semua ini terlepas dari kenyataan bahwa Anda bekerja dengan kulit kayu - tetapi banyak ide menarik tentang topik NCI berhubungan dengan struktur yang jauh lebih rendah, dan jika Anda berdiri di atas otak kota kita, mereka akan berada pada kedalaman 50-100 meter.

Bayangkan saja berapa banyak yang terjadi di kubus kita - dan ini hanya satu 500.000 bagian dari korteks serebral. Jika kita memecahkan seluruh kerak raksasa kita menjadi kubus dengan meteran yang sama dan membariskannya, mereka akan membentang sejauh 500 kilometer - sampai ke Boston. Dan jika Anda memutuskan untuk membuat jalan memutar, yang akan memakan waktu lebih dari 100 jam sambil berjalan cepat, Anda dapat berhenti dan melihat kubus kapan saja, dan semua kerumitan ini akan ada di dalam dirinya. Semua ini sekarang ada di otak Anda.

Neuralink Elon Musk. Bagian 3: Betapa bahagianya Anda seharusnya jika Anda tidak peduli dengan semua ini

Milikmu.

Kembali ke bagian 3: terbang di atas sarang neuron

Bagaimana ilmuwan dan insinyur menghadapi situasi ini?

Mereka mencoba untuk mendapatkan hasil maksimal dari alat yang mereka miliki saat ini - alat yang mereka gunakan untuk merekam atau merangsang neuron. Mari jelajahi opsinya.

Alat NCI

Dengan apa yang telah dilakukan, tiga kriteria umum dapat dibedakan dengan mana pro dan kontra dari alat perekam dinilai:

1) Skala - berapa banyak neuron yang dapat direkam.

2) Resolusi - seberapa detail informasi yang diterima instrumen - spasial (seberapa dekat rekaman Anda membedakan neuron individu mana yang menembak) dan temporal (seberapa baik Anda mengetahui kapan aktivitas yang Anda rekam terjadi).

3) Invasiveness - apakah operasi diperlukan, dan jika ya, seberapa mahal.

Tujuan jangka panjangnya adalah mengumpulkan krim dari ketiganya dan makan. Tetapi sementara pertanyaan pasti muncul, manakah dari kriteria ini (satu atau dua) yang dapat Anda abaikan? Pilihan alat ini atau itu bukanlah peningkatan atau penurunan kualitas, ini adalah kompromi.

Mari kita lihat alat apa yang sedang digunakan:

fMRI

- Skala: besar (menunjukkan informasi dari sekitar otak)

- Resolusi: rendah ke sedang - spasial, sangat rendah - temporal

- Invasiveness: non-invasif

fMRI sering digunakan bukan di NCI, tetapi sebagai alat perekam klasik - ini memberi Anda informasi tentang apa yang terjadi di dalam otak.

fMRI menggunakan MRI, sebuah teknologi untuk pencitraan resonansi magnetik. Diciptakan pada tahun 1970-an, MRI adalah evolusi CT scan sinar-X. Alih-alih sinar-X, MRI menggunakan medan magnet (bersama dengan gelombang radio dan sinyal lain) untuk membuat gambar tubuh dan otak. Seperti ini:

Image
Image

Set lengkap penampang memungkinkan Anda untuk melihat seluruh kepala.

Teknologi yang sangat tidak biasa.

fMRI (MRI "fungsional") menggunakan teknologi MRI untuk melacak perubahan aliran darah. Untuk apa? Karena ketika area otak menjadi lebih aktif, mereka mengonsumsi lebih banyak energi, yang berarti membutuhkan lebih banyak oksigen - sehingga aliran darah meningkat di area itu untuk mengirimkan oksigen itu. Inilah yang dapat ditunjukkan oleh pemindaian fMRI:

Image
Image

Tentu saja, selalu ada darah di otak - gambar ini menunjukkan di mana aliran darah meningkat (merah, oranye, kuning) dan di mana aliran darah menurun (biru). Dan karena fMRI dapat memindai seluruh otak, hasilnya tiga dimensi:

Image
Image

FMRI memiliki banyak kegunaan medis, seperti memberi tahu dokter tentang apakah area tertentu di otak berfungsi setelah stroke, dan fMRI telah banyak mengajarkan ahli saraf tentang area otak mana yang terlibat dalam fungsi-fungsi ini. Pemindaian juga memberikan informasi penting tentang apa yang terjadi di otak pada titik waktu tertentu, aman dan non-invasif.

Kelemahan besar adalah resolusinya. Pemindaian fMRI memiliki resolusi literal, seperti piksel layar komputer, tetapi bukannya dua dimensi, resolusinya diwakili oleh piksel volumetrik kubik tiga dimensi - voxel (voxel).

Voxel FMRI menjadi lebih kecil seiring dengan kemajuan teknologi, yang menghasilkan peningkatan resolusi spasial. Voxel fMRI modern bisa sekecil milimeter kubik. Volume otak sekitar 1.200.000 mm3, jadi pemindaian fMRI resolusi tinggi membagi otak menjadi satu juta kubus kecil. Masalahnya adalah pada skala neural ini masih cukup banyak - setiap voxel mengandung puluhan ribu neuron. Jadi, yang terbaik, fMRI menunjukkan aliran darah rata-rata yang ditarik oleh setiap kelompok yang terdiri dari 40.000 neuron atau lebih.

Masalah yang lebih besar adalah resolusi sementara. fMRI memantau aliran darah, yang tidak akurat dan tertinggal sekitar satu detik - selamanya di dunia neuron.

EEG

- Skala: tinggi

- Resolusi: spasial sangat rendah, temporal sedang-tinggi

- Invasiveness: non-invasif

Diciptakan hampir seabad yang lalu, EEG (electroencephalography) menempatkan banyak elektroda di kepala. Seperti ini:

Image
Image

EEG jelas merupakan teknologi yang akan terlihat sangat primitif bagi manusia pada tahun 2050, tetapi saat ini EEG adalah salah satu dari sedikit instrumen yang dapat digunakan dengan NCI yang sepenuhnya non-invasif. EEG merekam aktivitas listrik di berbagai area otak, menampilkan hasil sebagai berikut:

Image
Image

Bagan EEG dapat mengungkapkan informasi tentang masalah medis seperti epilepsi, melacak pola tidur, atau menentukan status dosis anestesi.

Tidak seperti fMRI, EEG memiliki resolusi temporal yang cukup baik, menerima sinyal listrik dari otak saat muncul - meskipun tengkorak sangat mengurangi akurasi temporal (tulang adalah konduktor yang buruk).

Kerugian utama adalah resolusi spasial. EEG tidak memilikinya. Setiap elektroda mencatat hanya nilai rata-rata - jumlah vektor muatan dari jutaan atau milyaran neuron (kabur karena tengkorak).

Bayangkan otak adalah stadion bisbol, neuronnya adalah orang-orang di tengah kerumunan, dan informasi yang ingin kita terima, alih-alih aktivitas listrik, adalah turunan dari pita suara. Dalam hal ini, EEG akan menjadi sekelompok mikrofon di luar stadion, di balik dinding luarnya. Anda akan dapat mendengar kapan kerumunan akan mulai bernyanyi dan bahkan dapat memprediksi apa yang akan mereka teriakkan. Anda akan dapat melihat sinyal khusus jika ada pertarungan jarak dekat atau seseorang menang. Anda juga dapat memilah-milah jika terjadi sesuatu yang tidak biasa. Itu saja.

EKoG

- Skala: tinggi

- Resolusi: spasial rendah, temporal tinggi

- Invasiveness: sekarang

EKoG (elektrokortikografi) mirip dengan EEG karena ia juga menggunakan elektroda di permukaan - hanya menempatkannya di bawah tengkorak di permukaan otak.

Image
Image

Bodoh. Tetapi efektif - jauh lebih efektif daripada EEG. Tanpa gangguan dari tengkorak, EKoG mencakup resolusi spasial yang lebih tinggi (sekitar 1 cm) dan temporal (5 milidetik). Elektroda EKoG dapat ditempatkan di atas atau di bawah dura mater:

Lapisan di kiri, dari atas ke bawah: kulit kepala, tengkorak, duramater, arakhnoid, pia mater, korteks, materi putih. Sumber sinyal kanan: EEG, ECoG, intraparenchymal (LFP, etc.)
Lapisan di kiri, dari atas ke bawah: kulit kepala, tengkorak, duramater, arakhnoid, pia mater, korteks, materi putih. Sumber sinyal kanan: EEG, ECoG, intraparenchymal (LFP, etc.)

Lapisan di kiri, dari atas ke bawah: kulit kepala, tengkorak, duramater, arakhnoid, pia mater, korteks, materi putih. Sumber sinyal kanan: EEG, ECoG, intraparenchymal (LFP, etc.)

Kembali ke analogi dengan stadion kami, mikrofon ECoG terletak di dalam stadion dan lebih dekat dengan penonton. Oleh karena itu, suaranya akan jauh lebih bersih daripada mikrofon EEG di luar stadion, dan EKoG akan dapat membedakan suara dari segmen individu penonton. Tetapi perbaikan ini membutuhkan biaya - ini membutuhkan operasi invasif. Tetapi menurut standar operasi invasif, intervensi ini tidak terlalu buruk. Seperti yang dikatakan seorang ahli bedah kepada saya, “Menempatkan pengisian di bawah dura relatif non-invasif. Anda harus membuat lubang di kepala Anda, tapi itu tidak menakutkan."

Potensi lapangan lokal (LFP)

- Skala: kecil

- Resolusi: spasial sedang-rendah, temporal tinggi

- Invasiveness: tinggi

Mari beralih dari disk elektroda permukaan ke mikroelektroda - jarum kecil yang ditempelkan oleh ahli bedah ke otak.

Sementara beberapa elektroda masih dibuat dengan tangan hari ini, teknologi baru menggunakan wafer silikon dan teknik manufaktur yang dipinjam dari industri sirkuit terintegrasi.

Cara kerja potensi medan lokal sederhana - Anda mengambil satu jarum sangat tipis dengan ujung elektroda dan memasukkannya satu atau dua milimeter ke dalam korteks. Di sana, ia mengumpulkan nilai rata-rata muatan listrik dari semua neuron dalam radius elektroda tertentu.

LFP memberi Anda resolusi fMRI spasial yang tidak terlalu buruk yang dikombinasikan dengan resolusi temporal ECoG instan. Berdasarkan standar resolusi, ini mungkin pilihan terbaik dari semua yang disebutkan di atas.

Sayangnya, kriteria ini sangat buruk.

Tidak seperti fMRI, EEG, dan ECoG, mikroelektroda LFP tidak memiliki skala - hanya memberi tahu Anda apa yang dilakukan oleh bola kecil di sekitarnya. Dan itu jauh lebih invasif karena benar-benar memasuki otak.

Di stadion bisbol, LFP adalah mikrofon tunggal yang tergantung di satu bagian kursi, menangkap suara yang jelas di area itu dan mungkin menangkap satu suara di sana-sini untuk satu atau dua detik - tetapi untuk sebagian besar, ia merasakan getaran umum.

Dan perkembangan yang benar-benar baru adalah susunan multi-elektroda, yang pada dasarnya adalah gagasan dari LFP, hanya terdiri dari 100 LFP dalam satu waktu. Array multi-elektroda terlihat seperti ini:

Image
Image

Persegi kecil berukuran 4 x 4 mm dengan 100 elektroda silikon di atasnya. Ini satu lagi, di sini Anda dapat melihat seberapa tajam elektroda - beberapa mikron di paling ujung:

Image
Image

Pendaftaran unit individu

- Skala: kecil

- Resolusi: sangat tinggi

- Invasiveness: sangat tinggi

Untuk merekam LFP yang lebih luas, ujung elektroda dibulatkan sedikit untuk memberi elektroda lebih luas permukaan, dan resistansi (istilah teknis yang salah) dikurangi untuk menangkap sinyal yang sangat lemah dari berbagai lokasi. Akibatnya, elektroda mengumpulkan paduan suara aktivitas dari medan lokal.

Pendaftaran unit individu juga melibatkan elektroda jarum, tetapi ujungnya dibuat sangat tajam dan resistansi juga ditingkatkan. Karena hal ini, sebagian besar kebisingan dipindahkan dan elektroda praktis tidak mengambil apa pun sampai sangat dekat dengan neuron (di suatu tempat dalam 50 mikron), dan sinyal dari neuron ini cukup kuat untuk mengatasi dinding elektroda resistansi tinggi. Menerima sinyal terpisah dari satu neuron dan tidak memiliki kebisingan latar belakang, elektroda ini dapat mengamati kehidupan pribadi neuron ini. Skala sekecil mungkin, resolusi setinggi mungkin.

Beberapa elektroda ingin membawa hubungan ke tingkat berikutnya dan menggunakan metode penjepit tambalan, yang memungkinkan Anda untuk melepaskan ujung elektroda dan hanya menyisakan tabung kecil, pipet kaca, yang akan langsung menyedot membran sel neuron dan melakukan pengukuran yang lebih halus.

Image
Image

Penjepit patch juga memiliki keunggulan ini: tidak seperti semua metode lain, secara fisik menyentuh neuron dan tidak hanya dapat merekam, tetapi juga merangsang neuron dengan menyuntikkan arus atau mempertahankan tegangan pada tingkat tertentu untuk melakukan tes tertentu (metode lain hanya dapat merangsang seluruh kelompok seluruh neuron).

Akhirnya, elektroda dapat sepenuhnya menaklukkan neuron dan benar-benar menembus membran untuk merekam. Jika ujungnya cukup tajam, ia tidak akan merusak sel - membran akan tertutup rapat di sekitar elektroda, dan akan sangat mudah untuk merangsang neuron atau mencatat perbedaan tegangan antara lingkungan eksternal dan internal neuron. Tetapi ini adalah teknik jangka pendek - neuron yang tertusuk tidak akan hidup lama.

Di stadion kami, pendaftaran unit individu akan terlihat seperti mikrofon searah yang dipasang pada kerah seorang pria gemuk. Penjepit potensial lokal adalah mikrofon di tenggorokan seseorang yang merekam pergerakan pita suara secara tepat. Ini adalah cara yang bagus untuk mempelajari perasaan seseorang tentang game, tetapi perasaan itu akan diambil di luar konteks dan tidak dapat digunakan untuk menilai apa yang terjadi dalam game atau tentang orang itu sendiri.

Hanya itu yang kami miliki. Setidaknya yang cukup sering kami gunakan. Alat-alat ini pada saat yang sama sangat maju dan akan tampak seperti teknologi Zaman Batu bagi orang-orang di masa depan, yang tidak akan percaya bahwa kita harus memilih salah satu teknologi, untuk membuka tengkorak untuk mendapatkan rekaman otak berkualitas tinggi.

Tetapi dengan semua keterbatasannya, alat-alat ini mengajari kita banyak hal tentang otak dan mengarah pada penciptaan antarmuka otak-komputer yang pertama. Lebih lanjut tentang mereka di bagian selanjutnya.

ILYA KHEL

Bagian Satu: The Human Colossus

Bagian Kedua: Otak

Bagian Tiga: Terbang di Atas Sarang Neuron

Bagian empat: antarmuka komputer saraf

Bagian Lima: Masalah Neuaralink

Bagian Enam: Age of Wizards 1

Bagian Enam: Age of Wizards 2

Bagian Tujuh: Perpaduan Besar

Direkomendasikan: