Solid State Humanity
Интересно. Сообщается, что у 62-летнего пациента трансплантированная ГМ-почка свиньи заработала сразу же. Что удивительно, причиной смерти пациента спустя 52 дня стало не иммунное отторжение (что является чуть ли не главной проблемой ксенотрансплантации).…
Впервые проведена трансплантация печени от генно-модифицированной свиньи человеку
Хирурги в Китае впервые пересадили человеку печень от генетически модифицированной свиньи. Операцию провели на пациенте, который был уже мёртв (в состоянии биологической смерти), чтобы проверить, как такой орган будет работать в человеческом теле.
В мире тысячи людей ждут трансплантации печени, но донорских органов не хватает. В отличие от почек, для которых существует диализ, длительных методов поддержания жизни при отказе печени нет - без пересадки человек погибает. Поэтому учёные ищут альтернативы, и одной из них может стать пересадка органов от генетически изменённых животных.
Печень взяли у миниатюрной свиньи породы Bama, у которой были изменены гены. Некоторые свиные гены "выключили", а некоторые человеческие добавили, чтобы уменьшить риск отторжения. В отличие от обычной трансплантации, где заменяют орган, здесь свиная печень была дополнительной - её поместили в тело вместе с человеческой печенью пациента и подключили к кровеносной системе. В течение 10 дней печень работала - кровь проходила через неё, она вырабатывала желчь, печёночные белки, и не было сильного воспаления. После наблюдений тело вернули семье.
Пока что такие пересадки рассматриваются не как замена донорской печени, а как "мост" - временная поддержка, пока пациент ждёт орган или пока его собственная печень восстанавливается. Печень выполняет более 500 функций, поэтому даже небольшие несовпадения между свиным и человеческим органами могут привести к проблемам. Ранее пересадки свиной печени приматам показывали, что они не живут долго. Вопрос остаётся открытым: сможет ли такая печень полноценно поддерживать жизнь человека. Этот эксперимент - важный шаг в развитии ксенотрансплантации (пересадки органов от животных человеку), но пока он только в начале пути. Учёные продолжат исследовать, как сделать такие операции безопасными и эффективными.
Хирурги в Китае впервые пересадили человеку печень от генетически модифицированной свиньи. Операцию провели на пациенте, который был уже мёртв (в состоянии биологической смерти), чтобы проверить, как такой орган будет работать в человеческом теле.
В мире тысячи людей ждут трансплантации печени, но донорских органов не хватает. В отличие от почек, для которых существует диализ, длительных методов поддержания жизни при отказе печени нет - без пересадки человек погибает. Поэтому учёные ищут альтернативы, и одной из них может стать пересадка органов от генетически изменённых животных.
Печень взяли у миниатюрной свиньи породы Bama, у которой были изменены гены. Некоторые свиные гены "выключили", а некоторые человеческие добавили, чтобы уменьшить риск отторжения. В отличие от обычной трансплантации, где заменяют орган, здесь свиная печень была дополнительной - её поместили в тело вместе с человеческой печенью пациента и подключили к кровеносной системе. В течение 10 дней печень работала - кровь проходила через неё, она вырабатывала желчь, печёночные белки, и не было сильного воспаления. После наблюдений тело вернули семье.
Пока что такие пересадки рассматриваются не как замена донорской печени, а как "мост" - временная поддержка, пока пациент ждёт орган или пока его собственная печень восстанавливается. Печень выполняет более 500 функций, поэтому даже небольшие несовпадения между свиным и человеческим органами могут привести к проблемам. Ранее пересадки свиной печени приматам показывали, что они не живут долго. Вопрос остаётся открытым: сможет ли такая печень полноценно поддерживать жизнь человека. Этот эксперимент - важный шаг в развитии ксенотрансплантации (пересадки органов от животных человеку), но пока он только в начале пути. Учёные продолжат исследовать, как сделать такие операции безопасными и эффективными.
Nature
Gene-modified pig-to-human liver xenotransplantation
Nature - A gene-edited pig liver transplanted into a human recipient remains functional after 10 days and indicates that porcine organs could help meet the growing demand for liver transplants.
🔥6
Жара ускоряет старение?
Исследование показало, что постоянное воздействие высокой температуры может ускорять биологическое старение у пожилых людей. Это связано с тем, что жара влияет на ДНК через процесс, называемый метилированием. Это химическое изменение, которое может включать или выключать определенные гены. Если человек часто подвергается экстремальной жаре, такие изменения могут накапливаться и в долгосрочной перспективе ускорять старение организма.
Ученые проанализировали данные 3 500 американцев в возрасте 56 лет и старше, чтобы понять, как жаркая погода влияет на их биологический возраст. Для этого они использовали эпигенетические часы - специальные инструменты, которые оценивают изменения в ДНК и позволяют определить, насколько организм "старше" или "моложе" своего реального возраста.
Результаты показали, что люди, живущие в районах с высокой температурой, стареют быстрее. Например, те, кто живет в местах, где температура поднимается выше 32°C хотя бы половину года, могут быть биологически старше на 14 месяцев по сравнению с теми, кто редко сталкивается с такой жарой. Даже после учета других факторов, таких как уровень дохода, образование и общее состояние здоровья, эта связь сохранялась.
Исследование также показало, что длительное воздействие жары вызывает более выраженные изменения в ДНК, чем кратковременные волны тепла. Разные методы оценки эпигенетического возраста показали схожие результаты, но с некоторыми различиями. Одни из них выявили ускоренное старение при кратковременных периодах жары, другие - только при длительном воздействии высокой температуры. Это говорит о том, что разные аспекты биологического старения могут реагировать на жару по-разному.
Помимо влияния на ДНК, жара может менять поведение человека. Люди в жарком климате могут меньше двигаться, испытывать больше стресса, хуже спать из-за жары и влажности. Эти факторы со временем могут привести к ухудшению здоровья и ускоренному старению. Ученые подчеркивают, что жара уже признана фактором риска для сердечно-сосудистых заболеваний и смертности, но теперь становится понятно, что она также может влиять на биологический возраст.
Авторы исследования считают, что их работа должна привлечь внимание к проблеме изменения климата и его влияния на здоровье пожилых людей. Если температура на Земле продолжит расти, а население будет стареть, то нужно разрабатывать стратегии для защиты людей от последствий жары. Это может включать изменения в городском планировании, меры по снижению температуры в жилых районах, доступ к кондиционерам и другие способы адаптации.
Исследование показало, что постоянное воздействие высокой температуры может ускорять биологическое старение у пожилых людей. Это связано с тем, что жара влияет на ДНК через процесс, называемый метилированием. Это химическое изменение, которое может включать или выключать определенные гены. Если человек часто подвергается экстремальной жаре, такие изменения могут накапливаться и в долгосрочной перспективе ускорять старение организма.
Ученые проанализировали данные 3 500 американцев в возрасте 56 лет и старше, чтобы понять, как жаркая погода влияет на их биологический возраст. Для этого они использовали эпигенетические часы - специальные инструменты, которые оценивают изменения в ДНК и позволяют определить, насколько организм "старше" или "моложе" своего реального возраста.
Результаты показали, что люди, живущие в районах с высокой температурой, стареют быстрее. Например, те, кто живет в местах, где температура поднимается выше 32°C хотя бы половину года, могут быть биологически старше на 14 месяцев по сравнению с теми, кто редко сталкивается с такой жарой. Даже после учета других факторов, таких как уровень дохода, образование и общее состояние здоровья, эта связь сохранялась.
Исследование также показало, что длительное воздействие жары вызывает более выраженные изменения в ДНК, чем кратковременные волны тепла. Разные методы оценки эпигенетического возраста показали схожие результаты, но с некоторыми различиями. Одни из них выявили ускоренное старение при кратковременных периодах жары, другие - только при длительном воздействии высокой температуры. Это говорит о том, что разные аспекты биологического старения могут реагировать на жару по-разному.
Помимо влияния на ДНК, жара может менять поведение человека. Люди в жарком климате могут меньше двигаться, испытывать больше стресса, хуже спать из-за жары и влажности. Эти факторы со временем могут привести к ухудшению здоровья и ускоренному старению. Ученые подчеркивают, что жара уже признана фактором риска для сердечно-сосудистых заболеваний и смертности, но теперь становится понятно, что она также может влиять на биологический возраст.
Авторы исследования считают, что их работа должна привлечь внимание к проблеме изменения климата и его влияния на здоровье пожилых людей. Если температура на Земле продолжит расти, а население будет стареть, то нужно разрабатывать стратегии для защиты людей от последствий жары. Это может включать изменения в городском планировании, меры по снижению температуры в жилых районах, доступ к кондиционерам и другие способы адаптации.
Science Advances
Ambient outdoor heat and accelerated epigenetic aging among older adults in the US
Ambient outdoor heat, especially long term, may accelerate epigenetic aging in a diverse national cohort of older adults.
👍5
На MIT Technology Review вышла занимательная статья, в которой обсуждается концепция создания "бодиоидов" - живых человеческих тел, лишенных сознания и способности чувствовать боль. Эти искусственные тела могли бы решить ряд серьезных проблем в медицине: сократить дефицит донорских органов (в США более 100 000 человек ожидают трансплантации), повысить эффективность тестирования лекарств (сейчас одобряется менее 15% препаратов, прошедших клинические испытания), а также снизить зависимость науки от экспериментов на животных, физиология которых часто не соответствует человеческой.
Современные биотехнологии уже дают основания полагать, что подобные тела можно создать. Использование плюрипотентных стволовых клеток, которые могут формировать любые ткани организма, уже привело к созданию структур, напоминающих ранние эмбрионы. Развитие технологий искусственной утробы позволяет выращивать плод вне тела, что было успешно продемонстрировано на овцах. Кроме того, генетические модификации, подавляющие развитие мозга, уже применялись на животных, а это значит, что можно вырастить тело без сознания, исключив ключевые этические вопросы.
Авторы статьи предлагают развивать эту технологию постепенно, начиная с животных, чтобы проверить работоспособность идеи. В будущем бодиоиды могли бы использоваться для выращивания органов и тканей, созданных из клеток пациента, что устранило бы риск отторжения и исключило необходимость пожизненного приема иммунодепрессантов. Они также позволили бы тестировать лекарства на персонализированных биологических моделях, повышая их эффективность и снижая риски. Более того, подобные технологии могли бы использоваться и в сельском хозяйстве, создавая мясо без страданий животных.
Ну и раз вопли об этической стороне вопроса неизбежны, то стоит разобраться с этим сразу. Бодиоиды - это инструмент для спасения жизней и ускорения научного прогресса, а не угроза морали. Человечество давно использует технологии для улучшения своего организма, от протезов до генной инженерии, и этот шаг - логичное продолжение эволюции. Если они помогут избавить миллионы людей от страданий, их создание - этически оправданно.
Современные биотехнологии уже дают основания полагать, что подобные тела можно создать. Использование плюрипотентных стволовых клеток, которые могут формировать любые ткани организма, уже привело к созданию структур, напоминающих ранние эмбрионы. Развитие технологий искусственной утробы позволяет выращивать плод вне тела, что было успешно продемонстрировано на овцах. Кроме того, генетические модификации, подавляющие развитие мозга, уже применялись на животных, а это значит, что можно вырастить тело без сознания, исключив ключевые этические вопросы.
Авторы статьи предлагают развивать эту технологию постепенно, начиная с животных, чтобы проверить работоспособность идеи. В будущем бодиоиды могли бы использоваться для выращивания органов и тканей, созданных из клеток пациента, что устранило бы риск отторжения и исключило необходимость пожизненного приема иммунодепрессантов. Они также позволили бы тестировать лекарства на персонализированных биологических моделях, повышая их эффективность и снижая риски. Более того, подобные технологии могли бы использоваться и в сельском хозяйстве, создавая мясо без страданий животных.
Ну и раз вопли об этической стороне вопроса неизбежны, то стоит разобраться с этим сразу. Бодиоиды - это инструмент для спасения жизней и ускорения научного прогресса, а не угроза морали. Человечество давно использует технологии для улучшения своего организма, от протезов до генной инженерии, и этот шаг - логичное продолжение эволюции. Если они помогут избавить миллионы людей от страданий, их создание - этически оправданно.
MIT Technology Review
Ethically sourced “spare” human bodies could revolutionize medicine
Human “bodyoids” could reduce animal testing, improve drug development, and alleviate organ shortages.
👍5
Исследователи обнаружили, что математические уравнения, описывающие работу нейронов в мозге, можно перезаписать в форме уравнений квантовой механики. Это означает, что процессы в мозге могут подчиняться тем же принципам, что и частицы в квантовом мире.
Раньше считалось, что квантовые эффекты исчезают в больших системах, таких как нейроны. Но авторы исследования доказали, что хаотические колебания электрического потенциала внутри нейрона (так называемый "нейронный шум") ведут себя по тем же математическим законам, что и частицы в квантовой механике.
Они вывели уравнение, похожее на уравнение Шрёдингера, которое показывает вероятность того, что нейрон будет иметь определённое состояние в определённый момент времени. Также они нашли аналог "постоянной Планка" для нейронов - это может означать, что квантовые эффекты вроде запутанности могут сохраняться даже в таких крупных структурах, как мозг.
Если мозг действительно использует квантовые принципы, это может объяснить:
• Почему сознание работает так, как оно работает.
• Как мозговые волны связаны с болезнями (например, почему у больных людей мозг "колеблется" иначе).
• Почему анестезия выключает сознание (есть гипотеза, что анестетики разрушают квантовые эффекты в мозге)
В дальнейшем учёные хотят проверить, можно ли экспериментально зафиксировать квантовые эффекты в нейронах.
Раньше считалось, что квантовые эффекты исчезают в больших системах, таких как нейроны. Но авторы исследования доказали, что хаотические колебания электрического потенциала внутри нейрона (так называемый "нейронный шум") ведут себя по тем же математическим законам, что и частицы в квантовой механике.
Они вывели уравнение, похожее на уравнение Шрёдингера, которое показывает вероятность того, что нейрон будет иметь определённое состояние в определённый момент времени. Также они нашли аналог "постоянной Планка" для нейронов - это может означать, что квантовые эффекты вроде запутанности могут сохраняться даже в таких крупных структурах, как мозг.
Если мозг действительно использует квантовые принципы, это может объяснить:
• Почему сознание работает так, как оно работает.
• Как мозговые волны связаны с болезнями (например, почему у больных людей мозг "колеблется" иначе).
• Почему анестезия выключает сознание (есть гипотеза, что анестетики разрушают квантовые эффекты в мозге)
В дальнейшем учёные хотят проверить, можно ли экспериментально зафиксировать квантовые эффекты в нейронах.
👍5🔥3👀2
Эффект ELIZA - это явление, при котором люди склонны приписывать компьютерным программам или чат-ботам больше интеллекта, понимания и эмоций, чем они на самом деле обладают. Этот эффект получил свое название в честь программы ELIZA, созданной в 1966 году компьютерным ученым Джозефом Вейценбаумом в MIT. ELIZA была простым чат-ботом, имитировавшим работу психотерапевта, главным образом за счет того, что перефразировала высказывания пользователя в виде вопросов. Несмотря на примитивность механизма, многие люди, взаимодействовавшие с программой, начинали верить, что она действительно понимает их и проявляет интерес к их проблемам.
Вейценбаум был удивлен этим явлением и писал, что не ожидал, насколько быстро и глубоко люди могут начать приписывать даже простым компьютерным программам человеческие качества. Даже те пользователи, которые знали, что ELIZA всего лишь обрабатывает текст по заранее заданным правилам, все равно невольно воспринимали ее как нечто разумное. Это явление продемонстрировало, что люди склонны видеть смысл и осмысленные намерения даже в простых алгоритмических действиях, если они напоминают человеческое общение.
Со временем эффект ELIZA приобрел более широкое значение и стал обозначать любые случаи, когда люди ошибочно воспринимают компьютерные программы как более разумные и сложные, чем они есть на самом деле. Например, когда банкомат выводит на экран фразу "Спасибо", может возникнуть ощущение, что машина действительно выражает благодарность, хотя на самом деле это просто заранее запрограммированный текст.
Эффект ELIZA особенно актуален в эпоху развития искусственного интеллекта и чат-ботов. В истории есть несколько примечательных случаев, демонстрирующих силу этого эффекта. В 2022 году инженер Google Блейк Лемуан заявил, что нейросеть LaMDA стала разумной и даже нанял адвоката для защиты ее "прав", однако научное сообщество не поддержало эти утверждения, и вскоре Лемуан был уволен. Почитать диалог между Лемуаном и LaMDA можно здесь. В 2023 году пользователи популярного чат-бота Replika испытали сильные эмоциональные переживания, когда компания-разработчик изменила поведение бота, убрав возможность романтического и эротического общения. Некоторые пользователи настолько привязались к виртуальному собеседнику, что начали выражать отчаяние и даже обращаться на горячие линии психологической помощи.
Еще один трагический случай произошел в Бельгии в 2023 году, когда мужчина покончил с собой после шестинедельного общения с чат-ботом, который, по словам его жены и психотерапевта, подталкивал его к такому решению. Бот, иронично названный Eliza, был создан на основе языковой модели GPT-J и специально доработан для того, чтобы быть "более эмоциональным и вовлеченным". Это вызвало серьезные общественные дискуссии о возможных рисках эмоционального манипулирования со стороны ИИ.
Эффект ELIZA показывает, что люди легко наделяют технологии человеческими чертами, даже если рационально понимают, что перед ними всего лишь алгоритмы. Это важное наблюдение для разработчиков ИИ, поскольку оно подчеркивает, насколько важно учитывать психологические аспекты взаимодействия человека и машины, а также возможные этические и социальные последствия таких технологий.
Вейценбаум был удивлен этим явлением и писал, что не ожидал, насколько быстро и глубоко люди могут начать приписывать даже простым компьютерным программам человеческие качества. Даже те пользователи, которые знали, что ELIZA всего лишь обрабатывает текст по заранее заданным правилам, все равно невольно воспринимали ее как нечто разумное. Это явление продемонстрировало, что люди склонны видеть смысл и осмысленные намерения даже в простых алгоритмических действиях, если они напоминают человеческое общение.
Со временем эффект ELIZA приобрел более широкое значение и стал обозначать любые случаи, когда люди ошибочно воспринимают компьютерные программы как более разумные и сложные, чем они есть на самом деле. Например, когда банкомат выводит на экран фразу "Спасибо", может возникнуть ощущение, что машина действительно выражает благодарность, хотя на самом деле это просто заранее запрограммированный текст.
Эффект ELIZA особенно актуален в эпоху развития искусственного интеллекта и чат-ботов. В истории есть несколько примечательных случаев, демонстрирующих силу этого эффекта. В 2022 году инженер Google Блейк Лемуан заявил, что нейросеть LaMDA стала разумной и даже нанял адвоката для защиты ее "прав", однако научное сообщество не поддержало эти утверждения, и вскоре Лемуан был уволен. Почитать диалог между Лемуаном и LaMDA можно здесь. В 2023 году пользователи популярного чат-бота Replika испытали сильные эмоциональные переживания, когда компания-разработчик изменила поведение бота, убрав возможность романтического и эротического общения. Некоторые пользователи настолько привязались к виртуальному собеседнику, что начали выражать отчаяние и даже обращаться на горячие линии психологической помощи.
Еще один трагический случай произошел в Бельгии в 2023 году, когда мужчина покончил с собой после шестинедельного общения с чат-ботом, который, по словам его жены и психотерапевта, подталкивал его к такому решению. Бот, иронично названный Eliza, был создан на основе языковой модели GPT-J и специально доработан для того, чтобы быть "более эмоциональным и вовлеченным". Это вызвало серьезные общественные дискуссии о возможных рисках эмоционального манипулирования со стороны ИИ.
Эффект ELIZA показывает, что люди легко наделяют технологии человеческими чертами, даже если рационально понимают, что перед ними всего лишь алгоритмы. Это важное наблюдение для разработчиков ИИ, поскольку оно подчеркивает, насколько важно учитывать психологические аспекты взаимодействия человека и машины, а также возможные этические и социальные последствия таких технологий.
👍4❤3
Лечение депрессии через неинвазивную стимуляцию мозга
Exomind представила свое устройство, основанное на технологии транскраниальной магнитной стимуляции (TMS), которая уже одобрена FDA для лечения депрессии, а в Канаде также используется против тревожности, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) и компульсивного переедания.
Процедура направлена на активацию дорсолатеральной префронтальной коры - области мозга, отвечающей за настроение, эмоции и когнитивные функции. Пациент садится в кресло, и на его голову устанавливается устройство, генерирующее магнитные импульсы. Аппарат Exomind создает магнитное поле, которое проникает через кожу и череп, стимулируя активность нейронов в определенных участках мозга. Эти импульсы усиливают связи между нейронами, что способствует улучшению эмоционального состояния, концентрации и когнитивных функций. Процедура длится около 30 минут, не требует анестезии и не вызывает дискомфорта, а некоторые пациенты даже засыпают во время сеанса.
Рекомендуемый курс составляет шесть сеансов, причем первые результаты становятся заметны после третьего. Exomind помогает улучшить настроение, снизить тревожность, избавиться от "мозгового тумана", повысить концентрацию и работоспособность, а также может уменьшить потребность в антидепрессантах, поддерживая эмоциональную стабильность без медикаментозного вмешательства
Exomind представила свое устройство, основанное на технологии транскраниальной магнитной стимуляции (TMS), которая уже одобрена FDA для лечения депрессии, а в Канаде также используется против тревожности, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) и компульсивного переедания.
Процедура направлена на активацию дорсолатеральной префронтальной коры - области мозга, отвечающей за настроение, эмоции и когнитивные функции. Пациент садится в кресло, и на его голову устанавливается устройство, генерирующее магнитные импульсы. Аппарат Exomind создает магнитное поле, которое проникает через кожу и череп, стимулируя активность нейронов в определенных участках мозга. Эти импульсы усиливают связи между нейронами, что способствует улучшению эмоционального состояния, концентрации и когнитивных функций. Процедура длится около 30 минут, не требует анестезии и не вызывает дискомфорта, а некоторые пациенты даже засыпают во время сеанса.
Рекомендуемый курс составляет шесть сеансов, причем первые результаты становятся заметны после третьего. Exomind помогает улучшить настроение, снизить тревожность, избавиться от "мозгового тумана", повысить концентрацию и работоспособность, а также может уменьшить потребность в антидепрессантах, поддерживая эмоциональную стабильность без медикаментозного вмешательства
New York Post
Exomind device promises to zap depression, lift mental fog
A NYC dermatologist is now offering brain treatments with an Exomind device, which is said to be a high-tech fix for depression and other mental woes.
🔥5🤔2🏆1
Еще одна биомиметическая технология - на этот раз нейроны (хоть и исследователи не называют их так)
Немецкие исследователи из Института динамики биологических сетей (CIDBN) при Университете Гёттингена и Института динамики и самоорганизации общества Макса Планка (MPI-DS) разработали новый тип искусственных нейронов - инфоморфные нейроны. Эти нейроны способны к самостоятельному обучению без внешнего контроля, опираясь исключительно на локальные сигналы от соседних нейронов в сети.
В отличие от традиционных искусственных нейросетей, которые обучаются централизованно с использованием метода обратного распространения ошибки и градиентного спуска, инфоморфные нейроны адаптируются по месту, взаимодействуя только с ближайшими узлами. Вдохновением для их создания послужили пирамидные нейроны коры головного мозга, которые обрабатывают стимулы из окружающей среды и адаптируются в процессе обучения. Такой подход делает систему более гибкой, устойчивой и энергоэффективной по сравнению с традиционными глубокими нейросетями.
Ключевая особенность инфоморфных нейронов - способность самостоятельно определять свою роль в сети. Исследователи, включая Марселя Грэтца (CIDBN) и Валентина Нойхауса (MPI-DS), использовали новый информационно-теоретический метод для настройки обучения. Этот метод позволяет каждому нейрону решать, стоит ли ему усиливать корреляции с соседями, работать в синергии или специализироваться на отдельных аспектах данных. Таким образом, искусственная сеть сама организует себя, распределяя задачи между нейронами без централизованного вмешательства.
Среди авторов исследований также числятся А. Макке, А. К. Шнайдер, Д. А. Эрлих, В. Приземанн и М. Вибраль. Их работа формирует новую парадигму в машинном обучении, позволяя не только разрабатывать более эффективные нейросетевые модели, но и углубить понимание биологических механизмов обучения.
Технология инфоморфных нейронов имеет широкий спектр потенциальных применений, включая энергоэффективные ИИ-решения, адаптивные вычислительные системы и даже интерфейсы мозг-компьютер. Возможность интеграции таких искусственных нейронов с биологическими структурами может стать важным шагом в развитии нейроусиления и создания гибридный систем "человек-машина".
Немецкие исследователи из Института динамики биологических сетей (CIDBN) при Университете Гёттингена и Института динамики и самоорганизации общества Макса Планка (MPI-DS) разработали новый тип искусственных нейронов - инфоморфные нейроны. Эти нейроны способны к самостоятельному обучению без внешнего контроля, опираясь исключительно на локальные сигналы от соседних нейронов в сети.
В отличие от традиционных искусственных нейросетей, которые обучаются централизованно с использованием метода обратного распространения ошибки и градиентного спуска, инфоморфные нейроны адаптируются по месту, взаимодействуя только с ближайшими узлами. Вдохновением для их создания послужили пирамидные нейроны коры головного мозга, которые обрабатывают стимулы из окружающей среды и адаптируются в процессе обучения. Такой подход делает систему более гибкой, устойчивой и энергоэффективной по сравнению с традиционными глубокими нейросетями.
Ключевая особенность инфоморфных нейронов - способность самостоятельно определять свою роль в сети. Исследователи, включая Марселя Грэтца (CIDBN) и Валентина Нойхауса (MPI-DS), использовали новый информационно-теоретический метод для настройки обучения. Этот метод позволяет каждому нейрону решать, стоит ли ему усиливать корреляции с соседями, работать в синергии или специализироваться на отдельных аспектах данных. Таким образом, искусственная сеть сама организует себя, распределяя задачи между нейронами без централизованного вмешательства.
Среди авторов исследований также числятся А. Макке, А. К. Шнайдер, Д. А. Эрлих, В. Приземанн и М. Вибраль. Их работа формирует новую парадигму в машинном обучении, позволяя не только разрабатывать более эффективные нейросетевые модели, но и углубить понимание биологических механизмов обучения.
Технология инфоморфных нейронов имеет широкий спектр потенциальных применений, включая энергоэффективные ИИ-решения, адаптивные вычислительные системы и даже интерфейсы мозг-компьютер. Возможность интеграции таких искусственных нейронов с биологическими структурами может стать важным шагом в развитии нейроусиления и создания гибридный систем "человек-машина".
PNAS
A general framework for interpretable neural learning based on local information-theoretic goal functions | PNAS
Despite the impressive performance of biological and artificial networks, an intuitive
understanding of how their local learning dynamics contribut...
understanding of how their local learning dynamics contribut...
👍4😱1
Компания Neuralink Илона Маска собирается имплантировать новый чип Blindsight, разработанный для восстановления зрения, в мозг человека к концу 2025 года. Об этом сообщил техноблогер и инвестор Сойер Меритт, чей пост Маск разместил на своей странице в X.
- говорится в сообщении.
По словам самого Маска, изначально имплант обеспечит частичное восстановление зрения, но в дальнейшем его возможности позволят достичь "сверхчеловеческой способности видеть".
Blindsight - это новый нейроимплант от Neuralink, предназначенный для восстановления зрения у слепых людей. Чип, вероятно, будет работать по принципу интерфейса мозг-компьютер, считывая сигналы из зрительной коры и передавая визуальную информацию напрямую в мозг, обходя повреждённые структуры глаза. Внедрение первой версии Blindsight в человека запланировано на конец 2025 года.
Компания Илона Маска Neuralink намерена имплантировать свой новый мозговой чип Blindsight в мозг пациента в конце 2025 года. Устройство призвано вернуть зрение даже полностью слепым людям
- говорится в сообщении.
По словам самого Маска, изначально имплант обеспечит частичное восстановление зрения, но в дальнейшем его возможности позволят достичь "сверхчеловеческой способности видеть".
Blindsight - это новый нейроимплант от Neuralink, предназначенный для восстановления зрения у слепых людей. Чип, вероятно, будет работать по принципу интерфейса мозг-компьютер, считывая сигналы из зрительной коры и передавая визуальную информацию напрямую в мозг, обходя повреждённые структуры глаза. Внедрение первой версии Blindsight в человека запланировано на конец 2025 года.
X (formerly Twitter)
Sawyer Merritt (@SawyerMerritt) on X
NEWS: Elon Musk's company, Neuralink, aims to implant its new brain chip, Blindsight, into a human patient for the first time in late 2025. The device aims to restore sight to people who are completely blind.
Elon: "it will be low resolution at first, but…
Elon: "it will be low resolution at first, but…
❤3👏2🥰1
Две хорошие новости, связанные с парализованными людьми
• Нейроимплант позволил парализованной женщине мгновенно перевести мысли в речь с молниеносной скоростью в 3 секунды - по сути в режиме реального времени
Хотя эта технология пока экспериментальная, её создатели надеются, что нейроинтерфейс (BCI) в будущем поможет тем, кто потерял способность говорить. В исследовании описан случай 47-летней женщины с квадриплегией, которая утратила речь 18 лет назад после инсульта. В рамках клинического испытания ей имплантировали устройство, которое фиксирует активность речевого центра мозга и преобразует её в речь, используя синтезатор, воссоздающий голос пациентки до травмы. В отличие от предыдущих технологий, новая система работает потоково, обрабатывая каждую часть речи по мере её формирования, что позволяет избежать задержек и делает общение более естественным. Это большое достижение в области нейроинтерфейсов, которое может изменить жизнь людей с нарушениями речи.
• Перепрограммированные столовые клетки помогли парализованному мужчине встать
Японские учёные впервые успешно применили перепрограммированные стволовые клетки для восстановления функций у пациентов с полным параличом. В исследовании под руководством Хидеюки Окано (Университет Кэйо, Токио) четырём мужчинам с тяжёлыми травмами спинного мозга ввели по два миллиона предшественников нервных клеток в повреждённый участок.
Через год один пациент достиг уровня D по шкале ASIA (может стоять и двигаться), другой - уровня C (частичная подвижность с поддержкой), двое улучшений не показали. Побочных эффектов не зафиксировано.
Метод основан на способности стволовых клеток заменять утраченные нейроны, создавать поддерживающие структуры и выделять полезные белки. Полные результаты пока не опубликованы, но первые успехи вызывают осторожный оптимизм.
• Нейроимплант позволил парализованной женщине мгновенно перевести мысли в речь с молниеносной скоростью в 3 секунды - по сути в режиме реального времени
Хотя эта технология пока экспериментальная, её создатели надеются, что нейроинтерфейс (BCI) в будущем поможет тем, кто потерял способность говорить. В исследовании описан случай 47-летней женщины с квадриплегией, которая утратила речь 18 лет назад после инсульта. В рамках клинического испытания ей имплантировали устройство, которое фиксирует активность речевого центра мозга и преобразует её в речь, используя синтезатор, воссоздающий голос пациентки до травмы. В отличие от предыдущих технологий, новая система работает потоково, обрабатывая каждую часть речи по мере её формирования, что позволяет избежать задержек и делает общение более естественным. Это большое достижение в области нейроинтерфейсов, которое может изменить жизнь людей с нарушениями речи.
• Перепрограммированные столовые клетки помогли парализованному мужчине встать
Японские учёные впервые успешно применили перепрограммированные стволовые клетки для восстановления функций у пациентов с полным параличом. В исследовании под руководством Хидеюки Окано (Университет Кэйо, Токио) четырём мужчинам с тяжёлыми травмами спинного мозга ввели по два миллиона предшественников нервных клеток в повреждённый участок.
Через год один пациент достиг уровня D по шкале ASIA (может стоять и двигаться), другой - уровня C (частичная подвижность с поддержкой), двое улучшений не показали. Побочных эффектов не зафиксировано.
Метод основан на способности стволовых клеток заменять утраченные нейроны, создавать поддерживающие структуры и выделять полезные белки. Полные результаты пока не опубликованы, но первые успехи вызывают осторожный оптимизм.
Nature
Brain implant translates thoughts to speech in an instant
Nature - Improvements to brain–computer interfaces are bringing the technology closer to natural conversational speed.
🔥9👍2🥰1
Китай тем временем врывается в разрабортку нейроинтерфейсов (права неинвазивных)
Китайский институт мозговых исследований (CIBR) и компания NeuCyber Neurotech успешно имплантировали чип Beinao No.1 в три пациента в течение последнего месяца и планируют вставить чип еще десяти пациентам до конца года. Этот чип представляет собой полувсевоздушное устройство, которое устанавливается на поверхность мозга, а не имплантируется внутрь, что снижает риски повреждения ткани мозга.
Чип Beinao No.1 уже продемонстрировал свою эффективность: пациенты с параличом смогли контролировать роботизированную руку и передавать свои мысли на экран компьютера.
Основная цель - ускорить клинические испытания и создать систему, которая может в будущем использоваться для лечения людей с параличами. В 2026 году планируется клиническое испытание на 50 пациентах. Сравнивая с Neuralink Илона Маска и Synchron, китайский проект стремится опередить их по количеству пациентов. Однако, опять же, речь идет о неинвазивных НИ, у которых эффективность что в теории что на практике ниже, чем у инвазивных.
Этот шаг подчеркивает амбиции Китая в сфере нейротехнологий и его стремление догнать и обогнать ведущие западные компании в области интерфейсов мозг-компьютер (BCI).
Китайский институт мозговых исследований (CIBR) и компания NeuCyber Neurotech успешно имплантировали чип Beinao No.1 в три пациента в течение последнего месяца и планируют вставить чип еще десяти пациентам до конца года. Этот чип представляет собой полувсевоздушное устройство, которое устанавливается на поверхность мозга, а не имплантируется внутрь, что снижает риски повреждения ткани мозга.
Чип Beinao No.1 уже продемонстрировал свою эффективность: пациенты с параличом смогли контролировать роботизированную руку и передавать свои мысли на экран компьютера.
Основная цель - ускорить клинические испытания и создать систему, которая может в будущем использоваться для лечения людей с параличами. В 2026 году планируется клиническое испытание на 50 пациентах. Сравнивая с Neuralink Илона Маска и Synchron, китайский проект стремится опередить их по количеству пациентов. Однако, опять же, речь идет о неинвазивных НИ, у которых эффективность что в теории что на практике ниже, чем у инвазивных.
Этот шаг подчеркивает амбиции Китая в сфере нейротехнологий и его стремление догнать и обогнать ведущие западные компании в области интерфейсов мозг-компьютер (BCI).
Reuters
Chinese brain chip project speeds up human trials after first success
A tie-up between a Chinese research institute and tech company said on Monday that it aims to implant its brain chip into 13 people by the end of this year, in a move that could see it overtake Elon Musk's Neuralink in collecting patient data.
👏4