Οι επιστήμονες διαβάζουν το μυαλό των πιθήκων χρησιμοποιώντας νέα τεχνική υπερήχων

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές από το Caltech παρουσιάζει μια μη επεμβατική διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπερήχων (fUS).

Η μελέτη ορόσημο αποκαλύπτει μια τεχνική υπερήχων που καταγράφει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πιθήκους και στη συνέχεια χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να προβλέψει τις επόμενες κινήσεις τους.

Η προκαταρκτική έρευνα χρησιμοποίησε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου για να διερευνήσει εάν οι ηχογραφήσεις υπερήχων θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς.

«Αυτή η τεχνική παρήγαγε λεπτομερείς εικόνες της δυναμικής των νευρικών σημάτων στην περιοχή-στόχο που δεν μπορούσαν να φανούν με άλλες μη επεμβατικές τεχνικές όπως το fMRI. Παραγάγαμε ένα επίπεδο λεπτομέρειας που πλησιάζει την ηλεκτροφυσιολογία, αλλά με μια πολύ λιγότερο επεμβατική διαδικασία» λέει ο Mikhail Shapiro, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.

Εστιάζοντας στη δραστηριότητα στον οπίσθιο εγκεφαλικό φλοιό, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι γνωστό ότι συντονίζει την κίνηση, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι θα μπορούσαν να συσχετίσουν αποτελεσματικά τις μετρήσεις υπερήχων με επακόλουθες φυσικές ενέργειες. Ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης συσχέτισε στη συνέχεια τα δεδομένα υπερήχων με τις φυσικές κινήσεις των ζώων.

Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι το σύστημα θα μπορούσε να προβλέψει αποτελεσματικά εάν ένα ζώο επρόκειτο να μετακινήσει τα μάτια του αριστερά ή δεξιά με ακρίβεια 78 τοις εκατό και αν ένα ζώο επρόκειτο να κινηθεί προς τα αριστερά ή τα δεξιά του με ακρίβεια 89 τοις εκατό.

Ίσως ο πιο εμφανής περιορισμός για την τεχνολογία που προέκυψε από αυτήν την προκαταρκτική έρευνα είναι ο λανθάνων χρόνος. Το σύστημα που δοκιμάστηκε χρειάστηκε περίπου δύο δευτερόλεπτα δεδομένων για να προβλέψει τις κινήσεις των ζώων, αλλά οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτή η καθυστέρηση θα μπορούσε να μειωθεί στο μέλλον χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τεχνολογικών βελτιώσεων.