Речевые интерфейсы мозг-компьютер (ИМК) потенциально могут восстановить быстрое общение людей с параличом путем декодирования нейронной активности, вызванной попыткой речи, в текст или звук. Ранние демонстрации, хотя и многообещающие, еще не достигли достаточно высокой точности для передачи неограниченных предложений из большого словарного запаса. Здесь мы демонстрируем ИМК, преобразующий речь в текст, который записывает пиковую активность от внутрикортикальных микроэлектродных массивов. Благодаря этим записям с высоким разрешением наш участник исследования, который больше не может говорить внятно из-за бокового амиотрофического склероза, достиг 9,1% ошибок в словах при словарном запасе из 50 слов (в 2,7 раза меньше ошибок, чем в предыдущих ИМК) и коэффициент ошибок в словах 23,8% при словарном запасе в 125 000 слов (насколько нам известно, это первая успешная демонстрация декодирования большого словарного запаса). Попытка речи нашего участника была декодирована со скоростью 62 слова в минуту, что в 3.4 раза быстрее предыдущего рекорда и начинает приближаться к скорости естественного разговора (160 слов в минуту). Наконец, мы выделяем два аспекта нейронного кода речи, которые способствуют развитию речевых ИМК: пространственно-перемешанная настройка речевых артикуляторов, которая делает возможным точное декодирование только из небольшой области коры головного мозга, и детальное артикуляционное представление фонем, которое сохраняется годами после паралича. . Эти результаты показывают реальный путь к восстановлению быстрого общения у людей с параличом, которые больше не могут говорить.
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06377-x
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06377-x
Nature
A high-performance speech neuroprosthesis
Nature - A speech-to-text brain–computer interface that records spiking activity from intracortical microelectrode arrays enabled an individual who cannot speak intelligibly to achieve 9.1...
🔥4
"Distinguished Professor George R. Mangun, director of the UC Davis Center for Mind and Brain, is launching a project to better understand the cognitive mechanisms behind realistic voluntary attention, or attention directed by an individual's free will. The project will be conducted in collaboration with engineering colleagues at the University of Florida."
https://medicalxpress.com/news/2023-08-probe-brain-mechanisms-free.html
https://medicalxpress.com/news/2023-08-probe-brain-mechanisms-free.html
Medicalxpress
Researchers to probe brain mechanisms behind free will
Picture this scenario: You and a friend are walking around your neighborhood when you stop at a crosswalk. As you wait, the noises of the world and your internal thoughts all vie for your attention. Suddenly, ...
На серию статей с фразой "high performance BCI" следует присмотреться внимательнее. Возможно, нам пудрят мозги.
https://t.me/bci_ru/2136
https://t.me/bci_ru/2136
Telegram
Нейроинтерфейсы
Теперь по инвазивному декодированию попыток произнесения речи, которое в прошлом году было отмечено второй премией BCI Award, вышла статья в Нейче. С тем же названием, что и у препринта. В названии есть, конечно же, те же слова "high-performance", как и в…
🤔1
Forwarded from Стартапная | Тренды и бизнес
Что-то новенькое: на ВДНХ открылся первый в России Центр ассистивных технологий
Пространство площадью 4,5 тысячи квадратных метров оборудовано всем необходимым для проведения деловых мероприятий, отраслевых выставок и фестивалей, в том числе с участием людей с ограниченными возможностями здоровья
Центр включает в себя несколько тематических зон, в том числе шоурум, выставочный и конференц-залы, мастерские, коворкинги и офисы. Также здесь расположена единственная постоянно действующая трасса для проведения тренировок и чемпионатов по кибатлетике.
Пространство площадью 4,5 тысячи квадратных метров оборудовано всем необходимым для проведения деловых мероприятий, отраслевых выставок и фестивалей, в том числе с участием людей с ограниченными возможностями здоровья
Центр включает в себя несколько тематических зон, в том числе шоурум, выставочный и конференц-залы, мастерские, коворкинги и офисы. Также здесь расположена единственная постоянно действующая трасса для проведения тренировок и чемпионатов по кибатлетике.
👍2
Forwarded from Неискусственный интеллект
В конце 2021 года проходила конференция о нейротехнологиях и Metaverse, в числе спикеров которой были Антон Кузнецов и Артём Беседин. Недавно вышла видеозапись их доклада. В нём они обсуждают возможности чтения если не мыслей, то ментальных состояний с помощью активных и пасиивных нейроинтерфейсов, а также рассказывают о сложностях интерпретации, которые при этом возникают.
Приятного просмотра!✔️
Приятного просмотра!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
YouTube
Что можно знать о ментальной жизни при помощи нейроинтерфейсов? (Антон Кузнецов, Артём Беседин,МГУ)
В своем докладе, научные сотрудники философского факультета МГУ, Антон Кузнецов и Артём Беседин, обсуждают возможности чтения если не мыслей, то ментальных состояний с помощью активных и пасиивных нейроинтерфейсов, а также о сложностях интерпретации, которые…
❤3
Forwarded from Сколтех
💬 Доцент Сколтеха Дмитрий Тетерюков на Московском урбанистическом форуме: «В целом интересная задача, которая может стоять перед городом — это создание полностью роботизированных парков в которых будут работать, как мобильные роботы для уборки территорий, так и роботы-собаки, которые могут, например, определять наличие повреждений на пешеходных дорожках, наличие мусора, заболевания деревьев. Роботы будут следить за парковыми зонами. Мне кажется — это круто! Первая робот — собака в России была создана в моей лаборатории. Проект называется — HyperDog».
Интересная статья о том, как можно подстраивать декодер в условиях нестационарности нейрональной записи — при помощи новейших методов.
Опубликовано в eLife. Услышал тут недавно мнение, что eLife стал каким-то стремным — типа, архив препринтов. Но, по-моему, все норм.
https://elifesciences.org/articles/84296
Опубликовано в eLife. Услышал тут недавно мнение, что eLife стал каким-то стремным — типа, архив препринтов. Но, по-моему, все норм.
https://elifesciences.org/articles/84296
eLife
Using adversarial networks to extend brain computer interface decoding accuracy over time
Incorporating cycle-consistency loss into a generative adversarial network creates a high-performance and robust 'aligner' of neural population activity, permitting a fixed intracortical brain computer interface to be used for months without recalibration…
🔥2
Статья в Нью-Йорк Таймс о Слимане Бенсмайя.
Не знал, что они что-то делали с температурной чувствительностью.
Еще такое наблюдение: ни слово о других исследователях в этой области. Тот же Ранулфо Ромо начал заниматься микростимуляцией соматосенсорной коры задолго до Бенсмайя. Могут возразить, что это не научная статья, но мне все равно кажется, что текст выиграл бы от лучшего раскрытия этой темы.
https://www.nytimes.com/2023/08/22/science/sliman-bensmaia-dead.html
Не знал, что они что-то делали с температурной чувствительностью.
Еще такое наблюдение: ни слово о других исследователях в этой области. Тот же Ранулфо Ромо начал заниматься микростимуляцией соматосенсорной коры задолго до Бенсмайя. Могут возразить, что это не научная статья, но мне все равно кажется, что текст выиграл бы от лучшего раскрытия этой темы.
https://www.nytimes.com/2023/08/22/science/sliman-bensmaia-dead.html
NY Times
Sliman Bensmaia, Who Enabled Prosthetic Limbs to Feel, Dies at 49
His work in the neuroscience of touch led to devices that allow amputees and quadriplegics not just to move about the world but also to sense temperature and pressure.
💔1
Вот эта знаменитая статья Ромо:
“The neural code underlying the sensation of flutter can be finely manipulated, to the extent that the behavioural responses produced by natural and artificial stimuli are indistinguishable.”
Правда, на мой взгляд, в этой статье есть большая проблема. Они натренировали обезьян сравнивать вибрацию с микростимуляцией; а обезьяна за вознаграждение будет делать, что угодно, хоть сравнивать осла с бананом. Но их интерпретация: обезьяна ощущает частоту микростимуляции точно так же, как она ощущает частоту вибрации. Безосновательное заявление на мой взгляд. И, кстати, никто не перепроверил, хотя даже на людях это делалось.
https://www.nature.com/articles/32891
“The neural code underlying the sensation of flutter can be finely manipulated, to the extent that the behavioural responses produced by natural and artificial stimuli are indistinguishable.”
Правда, на мой взгляд, в этой статье есть большая проблема. Они натренировали обезьян сравнивать вибрацию с микростимуляцией; а обезьяна за вознаграждение будет делать, что угодно, хоть сравнивать осла с бананом. Но их интерпретация: обезьяна ощущает частоту микростимуляции точно так же, как она ощущает частоту вибрации. Безосновательное заявление на мой взгляд. И, кстати, никто не перепроверил, хотя даже на людях это делалось.
https://www.nature.com/articles/32891
Nature
Somatosensory discrimination based on cortical microstimulation
Nature - Somatosensory discrimination based on cortical microstimulation
👍3
Кстати, первый раз я встретил Ромо на конференции в Канкуне лет 15 назад.
Я доложился по поводу искусственных тактильных ощущений: обезьяну стимулируют, она чувствует, может ощупывать виртуальные объекты и т.п.
Ромо вышел к микрофону и, вместо того, чтобы сказать что-то положительное, начал наезжать (там могли быть не вполне научные мотивы): вы стимуляцией прожигаете мозг, стимулируете — рука трясется, поэтому обезьяна чувствует. В общем, он был в теме. Ну, я что-то ответил, и потом мы с ним очень мило общались.
Там, кстати, в первый раз увидел Слимана Бенсмайя. В нем было трудно угадать будующую звезду, но как раз тогда он получил финансирование от дарпы, что определило успех. Я подумал что-то вроде: о, интересно, еще один лезет в нашу тему.
Я доложился по поводу искусственных тактильных ощущений: обезьяну стимулируют, она чувствует, может ощупывать виртуальные объекты и т.п.
Ромо вышел к микрофону и, вместо того, чтобы сказать что-то положительное, начал наезжать (там могли быть не вполне научные мотивы): вы стимуляцией прожигаете мозг, стимулируете — рука трясется, поэтому обезьяна чувствует. В общем, он был в теме. Ну, я что-то ответил, и потом мы с ним очень мило общались.
Там, кстати, в первый раз увидел Слимана Бенсмайя. В нем было трудно угадать будующую звезду, но как раз тогда он получил финансирование от дарпы, что определило успех. Я подумал что-то вроде: о, интересно, еще один лезет в нашу тему.
🔥2
Lognormal distribution — ключ к пониманию мозгов
https://scitechdaily.com/mind-blown-mathematical-rule-discovered-behind-the-distribution-of-neurons-in-our-brains/
https://scitechdaily.com/mind-blown-mathematical-rule-discovered-behind-the-distribution-of-neurons-in-our-brains/
SciTechDaily
Mind-Blown: Mathematical Rule Discovered Behind the Distribution of Neurons in Our Brains
Human Brain Project researchers from Forschungszentrum Jülich and the University of Cologne (Germany) have uncovered how neuron densities are distributed across and within cortical areas in the mammalian brain. They have unveiled a fundamental organizational…
“This device measures neuronal activity at ultra-high densities (>1300 sites per mm, 10 times higher than previous probes), with 6 um center-to-center spacing and low noise. This device effectively comprises an implantable voltage-sensing camera that captures a planar image of a neuron's electrical field.”
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554527v1
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554527v1
bioRxiv
Ultra-high density electrodes improve detection, yield, and cell type specificity of brain recordings
To study the neural basis of behavior, we require methods to sensitively and accurately measure neural activity at single neuron and single spike resolution. Extracellular electrophysiology is a principal method for achieving this, but has biases in the neurons…
Дофаминовые нейроны несут информацию не только о том, что такое хорошо, но и о том, что такое плохо.
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554475v1
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554475v1
bioRxiv
Enhanced Aversive Signals During Classical Conditioning in Dopamine Axons in Medial Prefrontal Cortex
Midbrain dopamine neurons impact neural processing in the prefrontal cortex (PFC) through mesocortical projections. However, the signals conveyed by dopamine projections to the PFC remain unclear, particularly at the single-axon level. Here, we investigated…
Сытый голодного не разумеет: восприятие запаха пищи
“Participants were exposed to food-associated odors, in separate sessions being hungry and sated, while neural responses from the olfactory bulb was obtained using electrobulbogram. We found significantly higher gamma power activity (51-100Hz) in the OB's response to odors during the Hunger compared to Sated condition.”
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554431v1
“Participants were exposed to food-associated odors, in separate sessions being hungry and sated, while neural responses from the olfactory bulb was obtained using electrobulbogram. We found significantly higher gamma power activity (51-100Hz) in the OB's response to odors during the Hunger compared to Sated condition.”
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554431v1
bioRxiv
Metabolic state modulates neural processing of odors in the human olfactory bulb
The olfactory and endocrine systems have recently been shown to reciprocally shape the homeostatic processes of energy intake. As demonstrated in animal models, the individual’s metabolic state dynamically modulates how the olfactory bulb process odor stimuli…
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Что мы понимаем под человеком