Нейротехнологии: прикладной интерес
Изучение нейронной организации и связанных с ней психических функций — ключевое направление фундаментальных нейронаук. Какие практические возможности открывают технологии записи нейрональной активности, управления функциями мозга и разработки в области биоинженерии нервной ткани — в очередном выпуске информационного бюллетеня ИСИЭЗ НИУ ВШЭ «Глобальные технологические тренды».
Электрическая активность нейронов отражает высшую нервную деятельность мозга (мышление, ориентация во времени и пространстве и пр.). Регистрация этой активности может происходить непосредственно — с помощью имплантируемых микрочипов. Но ввиду травматичности такого способа в исследованиях человека распространение получили неинвазивные техники записи нейрональной активности, как электрической (электроэнцефалография, ЭЭГ), так и метаболической (функциональная томография, фМРТ).
Однако интерпретация нейрональных сигналов затруднена наличием «шума» (активности нецелевых нейрональных групп), а их запись — задержкой сигнала и стационарным характером записывающих устройств.
Решить проблему интерпретации нейрональной активности можно путем применения интегрированных вычислительных моделей, использующих техники обучения с подкреплением — новые статистические подходы к обработке данных томографии. Интерпретировать частные корреляции кластеров нейронной активации и осуществлять картирование мозга помогают методы машинного обучения.
Новым шагом в развитии систем прямой регистрации мозговой активности стала так называемая нейронная пыль (neural dust) — наноразмерные сенсоры, способные не только считывать электрическую активность нейронов, но и транслировать ее на внешние, в том числе портативные устройства записи и декодирования сигналов мозговой активности.
- гибкое управление функциями мозга
- вернуть утраченное: трансплантация ткани мозга
Полная версия трендлеттера: Нейротехнологии: прикладной интерес, также есть версия для печати
Предыдущие выпуски:
№ 5 (28) 2016: Энергоэффективность и энергосбережение: ядерные источники для космоса
№ 4 (27) 2016: «Умные» ткани для разных сфер жизни
№ 3 (26) 2016: Новые технологии для устойчивого рыбного хозяйства
№ 2 (25) 2016: Ассистивные медицинские технологии
№ 1 (24) 2016: Защита данных в интеллектуальных системах
№ 17 (23) 2015: Производство ракетно-космической техники становится серийным
№ 16 (22) 2015: Сортировать мусор будут роботы
№ 15 (21) 2015: Еда как источник здоровья
№ 14 (20) 2015: Наноуглеродная основа высокотехнологичного будущего
№ 13 (19) 2015: «Роевой интеллект» технических систем
№ 12 (18) 2015: Наноразмерные мембраны и катализаторы обеспечат «зеленое» будущее
№ 11 (17) 2015: Гибкие решения в современной ядерной энергетике
№ 10 (16) 2015: Новая диагностика и терапия: индивидуальный подход на клеточном уровне
№ 9 (15) 2015: Cельское хозяйство перемещается в небоскребы
№ 8 (14) 2015: Энергетический разворот к Cолнцу
№ 7 (13) 2015: «Умная» инфраструктура для внегородских магистралей
№ 6 (12) 2015: Ферменты на службе у медицины: применение для молекулярной диагностики и генной инженерии
№ 5 (11) 2015: Здравоохранение становится все более ИКТ-зависимым
№ 4 (10) 2015: Новые технологии для лесного сектора
№ 3 (9) 2015: Наукоемкие материалы для новой электроники и энергетики
№ 2 (8) 2015: Медицина будущего: технологии генетической инженерии для создания высокоспецифичных лекарств и инструментов молекулярной диагностики
№ 1 (7) 2015: Эффективные технологии для тепловой энергетики
№ 6 2014: К 2030 году самолеты станут более экологичными
№ 5 2014: Круговорот возобновляемого сырья: биодизель из микроводорослей, биоразлагаемая полимерная упаковка, электроэнергия из органических отходов
№ 4 2014: «Умные» энергосети повысят эффективность российской энергосистемы
№ 3 2014: Каршеринг с децентрализованной инфраструктурой и беспилотные автомобили помогут победить пробки
№ 2 2014: Россия в Арктике: прочные морские платформы, новые ледоколы и извлечение метана из газогидратов
№ 1 2014: Аптамеры РНК, микрочипы под кожу и карманные биосенсоры