Довольно недавно интересное развитие получила теория Хуго Лёвхейма о трехмерной модели эмоций и нейромедиаторов.

Как оказалось, с помощью нее существенно упрощается подход в прогнозировании поведения и расчет ведущей нейрохимии мозга применительно в создании компьютерных моделей сознания и предсказания результатов его оценки тех или иных событий.

Модель взаимосвязи нейромедиаторов и эмоций Хуго Левхейма (2012) - одна из наиболее трендовых течений в современных нейронауках и нейропсихологии. Модель показывает при каких комбинациях нейромедиаторов возникают те или иные эмоциональные состояния и эмоции.

Сейчас на основе этой концепции появляются работы, с высокой достоверностью предсказывающие поведение крысы и работу ее мозга в специально созданных исследовательских ситуациях. Более того, компьютерные модели мозга, учитывающие эту концепцию, дают высокую предсказательную точность и позволяют в виртуальной среде расчитывать вероятности того или иного поведения живых системы. Пока удается хорошо предсказать поведение крысы, начинаются работы по исследованию поведения человека.

2 года назад я писал о этой теории как о одном из перспективных трендов исследования эмоций и создания виртуальных моделей предсказывающих поведение живых систем в специально созданных условиях на основе детекции нейрохимических реакций мозга. И вот, такие работы теперь опубликованы Лёвхеймом.

#профайлинг, #серотонин, #дофамин, #норадреналин, #эмоции, #тренды, #нейропсихология, #мэтры, #Филатов, #ProProfiling, #нейронаука, #нейромедиатор

Так уж получается, что на этой неделе много нейроновостей, извиняйте.

Я уже несколько раз писал, а многие из вас и без меня слышали о проекте Илона Маска NeuraLink. Проект серьезно занимается нейротехнологиями и созданием нейро-компьютерных интерфейсов для различных целей, декларируя при этом в основном медицинские и реабилитационные цели. Так вот в начале мая из него неожиданно ушел со-основатель и президент компании Макс Ходак, который в этой довольно узкой сфере является большим авторитетом и именно он определял стратегичекие и оперативные задачи NeuraLink. Говорят, что он уходит Калифорнийский Университет, который недавно представил несколько более продвинутые результаты работы в этой сфере.

В частности, NeuraLink пока не решается делать чувствительные эксперименты на людях, работая в основном с обезьянами: недавно они представили пример того, как одно животное с чипом в голове, играет на компьютере силой мысли. А вот в Калифорнийском Университете пошли дальше и сделали тоже самое, но на людях-добровольцах.

Короче говоря, все эти обвинения Илона Маска и Билла Гейтса в зловредной чипизации населения совершенно необоснованы: они пока проигрывают конкуренцию в этой теме классическим университетам с хорошей научной базой и инфраструктурой. Эти университеты получают государственное финансирование по правильственной программе США исследования мозга «BRAIN Initiative», на которую ежегодно выделяются в нашем представлении огромные деньги – около 20 млд.$. Все частные инвесторы вместе взятые столько денег, конечно, не вкладывают.

В начале мая научная группа Калифорнийского университета довела технологию глубокой стимуляции мозга до той стадии, что пациенты могут пользоваться ей дома, в повседневной жизни, а не в стационаре. В оба полушария имплантируются электроды, они считывают активность мозга и передают данные на девайс размером со смартфон, тот уже отправляет их дальше через планшет или компьютер в облако. Передача идет без проводов, то есть люди заняты своими делами, им лишь надо следить, чтобы расстояние до “смартфона” не превышало метра (можно носить его в кармане). Система электродов работает в обе стороны: не только считывает потенциалы, но и подает импульсы в глубокие зоны мозга, и эта стимуляция корректируется получаемым потоком данных.

Понятно, что возникает много вопросов о рисках, об этике и еще много о чем, но для медицины это большой шаг вперед: сейчас в реальных привычных условиях будет собираться огромное количество качественной информации о том, как мозг реагирует на глубинную стимуляцию тех или иных участков в что называется обычных условиях. Так что чипирование официально уже произошло и будем внимательно наблюдать за чипированными и последствиями этого.

Ну а теперь немного печальки: по нашей, российской программе фундаментальных исследований мозга, о которой много говорили в сентябре 2020 года новостей нет или почти нет). Пока весь мир чипируется мы еще, мягко говоря, осматриваемся. Будем надеяться, что это к лучшему)). Но что-то мне подсказывает, что нет. Лично я выступаю ЗА "чипирование" хотя бы в исследовательских целях)).

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейросеть, #ИИ, #нейропластичность, #нейронаука, #BRAIN, #менталитет, #РАН, #коллеги, #мэтры, #ИлонМаск, #NeuraLink, #ProProfiling, #нейротехнологии, #нейроинтерфейс

Простенький, но довольно содержательный обзор о нейрогаджетах.

https://rb.ru/analytics/neuro/

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейросеть, #ИИ, #нейропластичность, #нейронаука, #ProProfiling, #нейротехнологии, #нейроинтерфейс

В начале октября в Nature опубликовали знАковую статью о чипировании. Вангую, что это только начало большого пути и технология будет активно внедряться в широкую практику уже в этом десятилетии.

Суть в следующем: страдающей от тяжелой резистентной к лечению депрессии женщине в мозг внедрили имплант, который в начале изучал модели ее мозговой активности, а потом стал в них вмешиваться и трансформировать так, чтобы прерывать активность, приводящую к подавленному настроению. В итоге сейчас пациент чувствует себя великолепно впервые за 5 лет без каких бы то ни было антидепрессантов и другого лечения.

На начальном этапе, который длился неделю, временный мозговой имплант фиксировал широкий спектр активности, а пациентка постоянно записывала своё настроение в планшет. Дальше ML алгоритм выявил характерные признаки активности в области миндалины, когда у девушки было худшее настроение. Методом проб и ошибок удалось определить именно ту область мозга, которая отвечала за депрессию, на которую впоследствии воздействовали крошечными дозами электричества. После этого, девушка сказала, что испытала сильнейшее радостное чувство и совершенно спонтанно громко рассмеялась.

На втором этапе провели небольшую операцию и имплант со встроенными батареями имплантировали непосредственно в череп, он уже автоматически фиксировал активность и подавал импульсы примерно 300 раз в день. Пациента сказала, что не было никаких неприятных ощущений, кроме едва уловимой бодрости и позитива.

Устройство стоит около $35 000 и по сути это адаптированное устройство для лечения эпилепсии NeuroPace RNS System. После успешных испытаний исследователи уже включили в свои испытания еще двух пациентов и надеются набрать ещё девять, методику еще нужно обкатывать, не ясно поможет ли она всем.

Вот тут можно почитать саму статью (сложно и платно).
Вот тут об этом написала Guardian
Вот тут можно посмотреть 2х минутный ролик об этом в ютубе.

А вы хотите быть так зачипированными? Если для лечения эпилепсии в некоторых редких случаях так еще и поступают, то для лечения депрессии – это впервые.
В общем, довольно интересный и эффективный прецедент.

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #чип, #ИИ, #депрессия, #нейронаука, #BRAIN, #менталитет, #РАН, #коллеги, #ProProfiling, #нейротехнологии, #нейроинтерфейс

В понедельник 16 мая соберется рабочая группа BRAIN Initiative, обсудят, как идут исследования. Открытую часть будут транслировать здесь, позже выложат и запись.

Обама сравнивал BRAIN с космической гонкой — а было это в апреле 2013-го, в позапрошлой жизни. Спустя 9 лет и $ 2.4 млрд программа вошла во вторую фазу, и она заметно отличается от первой. Начальный этап был посвящен разработке научных инструментов. Все внимание на технологиях: запись активности клеток в мозге и их стимуляция.

Теперь цели и задачи иные, главный акцент на картировании. В следующие пять лет должны быть построены:
1) полный атлас типов клеток человеческого мозга;
2) детальная карта связей этих клеток, с микронным разрешением.

Оцените масштаб — весь коннектом мозга человека будет содержать 1 зеттабайт данных, что сравнимо с годовым интернет-трафиком в мире.

Разработка инструментов продолжится, но с уклоном в генетику и нанотех. Оно и понятно: если есть атлас, то целиться в клетки нужного типа удобнее с помощью генетических конструкций.

Не знаю, как они смогут все это реализовать, но до 2026 года им выделят еще $5 млрд*. Подробнее о целях и задачах смотрите, например, январскую статью директора BRAIN Initiative в журнале Cell, он поясняет, что будут делать, как и зачем. Он же выступит и на совещании рабочей группы.

Сумма $5 млрд кому-то покажется огромной, но все познается в сравнении: Artemis, лунная программа NASA, стоит $93 млрд.

Научный поиск и создание атласов/карт — разные вещи, хотя и часто взаимозависимые. Атлас и карта, как трудоемкие проекты, позволят на годы загрузить тысячи ученых и отчитаться в конце понятным и осязаемым результатом -вот, мол, - есть карта. ее можно посмотреть и потрогать. Задача технически сложная, но научно «простая», где цель заведомо видна. Это в большей степени нужно чиновникам.

Но за этим стоит и вера в то, что деятельность мозга и психики — то, что делает нас людьми — зависит от мелких различий между клетками и распределения их связей. Если это не так, если функции не привязаны к клеткам однозначно, картирование за $5 млрд мало что даст. В целом выделение $5 млрд на проверку такой гипотезы - не много)).

В октябре 2021 торжественно представили атлас моторной коры мыши, на его создание ушло четыре года. Пользу этого атласа еще предстоит оценить, и логично было бы сперва картировать мозг мыши целиком и явным образом применить его — скажем, вылечить мышь от чего-нибудь нейродегенеративного.
И лишь затем браться за мозг человека, который в разы сложнее.

Уверен, в BRAIN Initiative эту логику знают, но есть и другая — бери деньги, пока дают. Для развития инструментария нейронаук, поддержки лабораторий именно она верная.

Я совершенно согласен с тем, что будущее науки - за нейронауками. И тот, кто сделаем в ней больше, сможет быть на порядок эффективнее и продвинутее. Это в своем роде - очередная революция постмодерна. Те, кто отстанет - безнадежно отстанут на десятилетия. Ключевое слово - безнадежно.

У нас же, проблема в том, что даже та национальная программа исследования мозга, которая была анонсирована осенью 2020 года всего на 7 млрд рублей.... до сих пор не принята и не заработала, хотя прошло уже полтора года.

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейросеть, #ИИ, #нейропластичность, #нейронаука, #BRAIN, #коллеги, #нейротехнологии, #нейроинтерфейс

NeuroScience 2022.

Позавчера в США завершилась самая масштабная конференция по нейронаукам в мире NeuroScience-2022

Уже сегодня все абстракты и доклады лежат в открытом доступе, с детальной разбивкой по темам, жанрам, дням, поиском по автору, названию, ключевым словам и т.д. Абстрактов тысячи — в сумме это лучшие исследования мировой элиты в нейронауках.

Там есть и наши темы, близкие к профайлингу, - нейроаффективные науки, нейроаспекты поведения, мотивации и эмоций, нейробиология принятия решений и многое другое. Все это - самая актуальная повестка исследований и нейронаук.

Сегодня исследования мозга - это аналог космической гонки в 60х годах прошлого века. Большинство взрослых стран вкладывают серьезные материальные и интеллектуальные усилия в исследования мозга и нейронаук. И правильно делают: потому что мозг - ключ к бОльшему числу решений проблемм здоровья и развития человека.

Обидно, что в этом году за более, чем 25-ти летие существование этого форума, российское присутствие на нем было самым минимальным. Хотя в форуме нисколько не запрещали участвовать делегациям с российскими паспортами и дело не только в санкциях. Большинство стран имеют национальные программы исследования мозга: даже в Пакистане есть своя работающая программа. А в РФ с опозданием на 20 лет об этом поговорили в 2020 году, написали план этой программы на 54 млрд рублей, Путин его подписал и ... забыли. А зря.

Еще в советское время классик наших мультфильмов - кот Матроскин говорил: "Средства у нас есть. У нас ума не хватает". Впрочем и не будет хватать, пока средства вкладывают в танки, а не в мозги.

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейронаука, #BRAIN, #менталитет, #РАН, #коллеги, #ProProfiling, #нейротехнологии, #мероприятия

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейронаука, #BRAIN, #менталитет, #РАН, #коллеги, #ProProfiling, #нейротехнологии, #мероприятия

Вчера не успел написать о проведенной в четверг Илоном Маском "show and tell" компании Нейралинк.

В целом она обошлась без демонстрации ярких достижений: компания, очевидна, погружена в рутинную работу.

Компания занимается разработкой интерфейсов для подключения человеческого мозга к компьютерам. В частности, это позволит людям с ограниченными возможностями снова общаться с окружающими и восстановить двигательную активность конечностей. В последние годы Neuralink проводила эксперименты с животными и подавала заявки американским регуляторам для проведения тестов на людях, что она обещает сделать через полгода

Если полтора года тому назад Маск продемонстрировал успехи компании целым набором видео о том, как подключенные к нейроинтерфейсам обезьяны играют в пин-понг, то на этот раз обезьяны «силой мысли» набирали на компьютере текст. Имплантированное в мозг обезьяны устройство преобразовывало нейронные импульсы в данные, которые может интерпретировать компьютер. Маск рассчитывает, что однажды технология может стать мейнстримом и позволит передавать информацию между людьми и машинами — он давно утверждает, что люди способны успевать за достижениями ИИ только с помощью технологических дополнений.

Пока наука находится в фазе того, чтобы хорошо научиться считывать и преобразовывать сигналы мозга в понятные для компьютера сигналы. И с этой задачей уже более-менее справляются. Дальше задача будет другой – с помощью интерефейсов давать мозгу целенаправленные сигналы, которые бы заставляли его генерировать нужные для исследователей действия. К этому этапу пока только подбираются, но в целом возможность его осуществления уже не ставится под сомнение.

Если обобщать, то в целом пока все демонстрации Neuralink повторяют то, что уже сделано в науке: для посвященного в тему результаты деятельности Neuralink не вызывают удивления. Достижения есть, - в частности компактность имплантируемого устройства. Главная проблема Neuralink не технологическая, а концептуальная. В черепе надо сверлить дыру, и это сразу ограничивает популяцию пользователей тяжело больными людьми.

Между тем, главный конкурент Маска на этом рынке – компания Synchron получила разрешение на тесты на людях ещё в 2021 году и провела исследования с участием четырёх людей в Австралии, а в минувшем июле имплантировала собственное устройство в пациента в США. Впрочем, технология Synhcron отличается более низкой степенью инвазивности — тонкий датчик вводится в сосуд головного мозга через артерию на шее пациента, и вскрывать черепную коробку при этом не требуется.

Между тем, бывший директор Neuralink, ушедший из компании год назад и основавший собственную компанию, представил первый прототип технологии, способной полностью восстановить утраченное зрение пациентам с фатальными заболеваниями глаз. Устройство будет имплантироваться прямо в глаз и заменять его фоторецепторы. В теории и на практике это восстанавливает зрение почти на 100%.

Гонка в нейротехнологиях продолжается.

#исследования, #мозг, #наука, #развитие, #нейронаука, #Маск, #коллеги, #ProProfiling, #нейротехнологии, #мероприятия

ПРОФАЙЛИНГ И ЧТЕНИЕ МЫСЛЕЙ. НОВЫЕ ДАННЫЕ

1 мая в Nature была опубликована рецензируемая статья, о которой до сих пор много говорят.

Суть опять в чтении мыслей.

Представьте эксперимент: испытуемый смотрит мультфильм, с его головы считывают фМРТ, и по данным из мозга языковая модель GPT реконструирует содержание видео, излагая его текстом. А потом по этому тексту опять создается мультфильм.

То есть это не video-2-text, а сложнее и интереснее: Video-to-Brain-to-Text (-to video).

Суть контента пока улавливается лишь в общих чертах, но оцените сложность задачи, учитывая еще и низкое временное разрешение фМРТ. Посмотрите на гифке к посту.

Авторы статьи – группа Александра Хата, о успехах которого в этом направлении я писал еще 2016 году, почитайте.

Сегодня все идет гораздо быстрее, чем раньше, и модели GPT во многом упростили проводимые эксперименты в этой области. Кстати, даже в РФ в 2022 году повторили ранние эксперименты Хата, посмотрите здесь.

До 2023 года была даже такая целевая программа при Правительстве РФ по развитию нейротехнологий. Однако, Коммерсант недавно писал о том, что из-за текущей ситуации, власти РФ вынуждены были снизить свои амбиции в области технологического и научного развития…. и от госпрограммы по развитию нейротехнологий в РФ… отказались. И это, конечно, неправильно.

Я уже несколько раз писал о том, что в научном сообществе есть не так много направлений, в успех в которых определит будущее общества, в том числе это и нейротехнологии. Нейротехнологии сегодня, соединенные с ИИ - это аналог космической гонки XX века.

#исследования, #мозг, #наука, #статьи, #нейронаука, #чтениемыслей, #ProProfiling, #нейротехнологии