Neuralink Ilona Un Masque. Troisième partie: vol au-dessus d'un nid de neurones

Excentrique dans le bon sens entrepreneur, playboy, philanthrope Ylon Masques connu dans le monde entier. Il a décidé de sortir l'humanité dans l'espace, coloniser Mars, de renoncer à jetables de missiles. Il a décidé de rendre le monde plus propre, par greffage d'entre nous avec des véhicules à MOTEUR sur les voitures autonomes. Jusqu'à ce que se déroulent ces entreprises, il n'est pas assis les bras croisés. Il a conçu un Neuralink, qui nous aidera à devenir de nouvelles personnes. Sans frontières et sans faiblesses, comme prévu dans le nouveau monde (Ilona le Masque). Documenter les idées les plus folles, le Masque, comme toujours, s'est porté volontaire pour Tim Urban avec WaitButWhy (il a écrit sur l'intelligence artificielle, la colonisation de Mars et SpaceX). Représentons l'une des meilleures œuvres de la recherche populaire du journalisme. Suite à la première personne.

Vol au-dessus d'un nid de neurones

Permettez-nous de la seconde naviguons dans le temps, à 50 000 avant notre ère, украдем quelqu'un d'autre et l'amène en 2017.

Cette Côte. Côte, merci à toi et à tes gens pour ce que vous avez inventé la langue.

Pour te remercier, nous voulons te montrer toutes les choses incroyables que nous avons réussi à construire grâce à ton invention.

Ok, mettons-côté sur l'avion, puis dans le sous-marin, puis затащим au sommet de la tour Burj Khalifa. Maintenant, nous allons lui montrer un télescope, d'une télévision et d'iphone. Et de laisser un peu de garde-le en Ligne.

C'Était amusant. Comme toi, Côte?

Oui, nous nous sommes rendu compte que tu es très surpris. Pour le dessert, laissez-nous allons lui montrer que nous communiquons les uns avec les autres.

Côte aurait été choqué, si a appris que, malgré toutes les capacités magiques, que les gens ont acheté à la suite de dialogues entre eux, en raison de la capacité de parler, le processus de notre communication ne se distingue pas de celui qui a été en son temps. Lorsque deux personnes se réunissent pour parler, ils utilisent les technologies d'âge de 50 000 ans.

Côte est également surpris de ce que, dans un monde où travaillent de la machine incroyable, les gens qui ont fait ces machines à errer dans les mêmes biologiques du corps, avec lesquels marchaient Côte et ses amis. Comment est-ce possible?

C'est pourquoi нейрокомпьютерные interfaces (NKI) est un sous — ensemble plus vaste domaine des neurones de l'ingénierie, qui lui-même est un sous-ensemble de la biotechnologie, — si intéressant. Nous avons à plusieurs reprises ont conquis le monde de leurs technologies, mais quand il s'agit de cerveaux, notre principal outil est le monde de la technologie ne nous donne pas.

C'est Pourquoi nous continuons à communiquer à l'aide des technologies inventées sur le Côté. Donc je tape cette phrase 20 fois plus lent que le pense, et donc les maladies liées au cerveau, encore emportent trop de vies.

Mais dans 50 000 ans après la plus grande découverte que le monde peut changer. Suivant l'étranger du cerveau lui-même.

* * *

Il Ya beaucoup de différentes options possibles нейрокомпьютерных interfaces (parfois appelée interface «cerveau — ordinateur» ou «cerveau — la machine»), qui sont utiles pour des choses différentes. Mais tous ceux qui travaillent sur NKI, en essayant de résoudre un, deux ou les deux de ces questions:

Comment vais-je extraire des informations de cerveau?

Comment vais-je envoyer les informations au cerveau?

La Première concerne la sortie du cerveau — c'est de ce que disent les neurones. Le deuxième concerne la mise en œuvre de l'information dans le flux naturel du cerveau ou de la modification de ce flux naturel d'une certaine manière — c'est promotion de neurones.

Ces Deux processus sont constamment passent dans votre tête. Dès maintenant vos yeux effectuent un certain ensemble de mouvements horizontaux, qui vous permettent de lire cette phrase. C'est les neurones du cerveau pour afficher des informations dans la voiture (à vos yeux), et la machine reçoit une commande et réagit. Et quand vos yeux se déplacent d'une certaine façon, des photons avec l'écran de pénétrer dans la rétine et stimulent les neurones dans le lobe occipital votre croûte, laissant l'image d'un monde entrer vous dans la conscience. Ensuite, c'est cette image qui stimule les neurones dans une autre partie de votre cerveau qui vous permet de traiter l'information contenue dans l'image, et d'en extraire le sens de la phrase.

L'Entrée et la sortie de l'information — c'est ce que font les neurones du cerveau. Toute l'industrie de l'NKI veut se joindre à ce processus.

Tout d'Abord il semble que ce n'est pas une tâche difficile. En effet, le cerveau est tout simplement la boule de la galantine. Et de l'écorce du cerveau, que nous voulons ajouter à notre dossier et de promotion — c'est juste une serviette, situé sur la partie la plus externe du cerveau, où elle est facilement accessible. À l'intérieur de l'écorce travaillent 20 milliards de neurones — 20 milliards de petits transistors qui peuvent nous donner un tout nouveau moyen de contrôle de notre vie, de la santé et de la paix, si nous apprenons à travailler avec eux. Est-leur si compliqué à comprendre? Les neurones de petits, mais parce que nous savons que briser l'atome. Le diamètre d'un neurone à 100 000 fois plus de l'atome. Si l'atome était un bonbon, le neurone serait un kilomètre de diamètre — de sorte que nous devons être en mesure de travailler avec une telle ampleur. Correctement?

Quel est Le problème?

D'une part, c'est de la bonne pensée, parce qu'elles conduisent à des progrès dans le domaine. Nous pouvons vraiment faire. Mais une fois que vous commencez à comprendre ce qui se passe réellement dans le cerveau, devient immédiatement évident: c'est la tâche la plus difficile pour l'homme.

Par Conséquent, avant de nous parler de NKI-mêmes, nous avons besoin d'examiner attentivement ce que font les gens qui créent NKI. Le mieux — augmenter le cerveau 1000 fois et voir ce qui se passe.

N'oubliez pas notre comparaison de l'écorce du cerveau avec un chiffon?

Si nous augmentons la serviette de l'écorce de 1000 fois et elle a étéenviron 48 centimètres de chaque côté — maintenant, elle sera la longueur de deux trimestres à Manhattan. Il faudra environ 25 minutes pour contourner le périmètre. Et le cerveau dans son ensemble sera de taille avec le Madison Square Garden.

Nous allons publier dans la ville. Sûr, plusieurs centaines de milliers de personnes qui y vivent, de nous comprendre.

J'ai choisi de 1000 fois plus pour plusieurs raisons. L'un d'eux réside dans le fait que nous sommes tous instantanément pouvons convertir les dimensions dans sa tête. Chaque millimètre réelle du cerveau est devenu le mètre. Dans le monde de neurones, qui est beaucoup moins chaque microns est devenu un millimètre, qui est facile à imaginer. Deuxièmement, l'écorce devient «humains» de tailles: de 2 millimètres épaisseur de maintenant 2 mètres — comme une grande personne.

De Cette manière, nous pouvons nous approcher de la 29e rue, au bord de notre géant de lingettes, et il est facile de regarder ce qui se passe dans ses deux mètres d'épaisseur. Pour la démonstration laissez-nous aurons un mètre cube de notre géant de l'écorce, de l'étudier, voir ce qui se passe dans l'ordinaire mm cubique de la présente écorce.

Ce Que nous voyons dans ce кубометре? Le méli-mélo. Nettoyons son et mettons-nous en retour.

D'Abord, mettons-poissons-chats, des petits corps de tous les neurones qui vivent dans ce cube.

Les Silures varient en taille, mais les neuroscientifiques, avec qui j'ai parlé disent que le soma des neurones dans le cortex, le plus souvent 10-15 µm de diamètre (une µm = microns, 1/1000 de millimètre). C'est, si vous mettez les 7-10 tels dans la ligne, cette ligne sera un diamètre de cheveux de la personne. Dans nos échelle soma sera 1-1,5 cm de diamètre. Sucette.

Le Volume de toute l'écorce tient à 500 000 millimètres cubes, et dans cet espace sera d'environ 20 milliards de com. Alors il ya une moyenne de millimètre cube d'écorce contient environ 40 000 neurones. Dans notre кубометре environ 40 000 sucettes. Si le partage de notre boîte de 40 000 cubes, chacun avec une face de 3 cm, chacun de nos soma bonbons sera au centre de votre propre 3-сантиметрового cube, et tous les autres poissons-chats à 3 centimètres dans toutes les directions.

Vous êtes encore ici? Pouvez vous présenter notre mètre cube de 40 000 flottant sucettes?

Voici une image microscopique de soma dans la vraie croûte; tout le reste autour d'elle a été emportée:

Ok, pour l'instant tout à l'air n'est pas si difficile. Mais le silure n'est qu'une petite partie de chaque neurone. De chacune de nos bonbon s'étendent tordue, ramifié les dendrites, qui dans nos échelles peuvent durer de trois à quatre mètres dans des directions différentes, et à la fin peut être un axone d'une longueur de 100 mètres (si passe dans une autre partie de l'écorce) ou de kilomètre (si descend dans la moelle épinière et le corps). Chacun d'entre eux un millimètre d'épaisseur, et ces fils font de l'écorce dans le bien tordue électrique vermicelles.

Et dans ce les pâtes se passe beaucoup de toute. Chaque neurone est synaptiques relations avec 1000 — parfois jusqu'à plus de 10 000 autres neurones. Car dans l'écorce d'environ 20 milliards de neurones, cela signifie qu'elle aura plus de 20 billions individuels des connexions neuronales (et quadrillions de liens dans tout le cerveau). Dans notre кубометре sera de plus de 20 millions de synapses.

Avec tout cela, non seulement de chaque bonbon de 40 000 à notre cube viennent fourrés, les pâtes, mais aussi des milliers d'autres spaghetti passent par le biais de notre cube à partir d'autres parties du cortex. Et donc, si nous avons essayé d'enregistrer des signaux ou stimuler les neurones spécifiquement dans ce cubique domaine, il nous serait très difficile, parce que dans le méli-mélo de spaghetti sera difficile de déterminer quels fils spaghetti appartiennent à nos soma леденцам (et à dieu ne plaise à cette pâte les cellules de Purkinje).

Et, bien sûr, ne pas oublier de neuroplasticité. La tension de chaque neurone est en constante évolution, des centaines de fois par seconde. Et des dizaines de millions de connexions synaptiques dans notre cube sans cesse changer les dimensions, disparaître et réapparaître à nouveau.

Mais c'est que le début.

Il s'Avère que dans le cerveau il existe également des cellules gliales, les cellules, qui sont de différents types, et remplissent de nombreuses fonctions, telles que le lavage des produits chimiques déversés dans les synapses, enveloppement appelé la myéline des axones et la maintenance du système immunitaire du cerveau. Voici quelques types les plus répandus les cellules gliales:

Et combien de cellules se trouve dans le cortex? Presque autant que de neurones. Ajoutez donc dans notre cube de 40 000 de ces choses.

Enfin, il y a des vaisseaux sanguins. Chaque mètre cube de millimètre d'écorce contient environ un mètre de minuscules vaisseaux sanguins. À notre échelle, cela signifie que, dans notre кубометре un kilomètre des vaisseaux sanguins. C'est ainsi qu'ils ont l'air:

une Retraite sur le thème de la connectomes

Un beau projet sur lequel travaillent actuellement les neuroscientifiques, il est appelé un projet коннектома de l'homme (Human Connectome Project). Les scientifiques tentent de créer une détaillé de la carte de tout le cerveau humain. Auparavant, personne ne sont pas près de ce fait.

Le Projet implique le découpage du cerveau humain sur тонюсенькие de la plaque, environ 30 nanomètres d'épaisseur. C'est 1/33 000 de millimètre.

En plus de créer de belles images de la «bande» des formations des axones des fonctions similaires, qui sont souvent formés à l'intérieur de la substance blanche, comme ceci

— le projet de коннектома permet de visualiser, comme tout cette substance est emballé dans le cerveau. Voici une ventilation détaillée de tout ce qui arrive dans une petite pièce du puzzle de cerveau de souris (et c'est un des vaisseaux sanguins):

(À l'image de l'E — complet tranche de cerveau, et F – N — composants individuels qui composent E).

Alors, notre boîte de mètres plein à craquer, jonché alimenté la farce de complexité variable. Nous allons maintenant,rappelez-vousque fait notre boîte — millimètre cube de la taille.

Les Ingénieurs нейрокомпьютерных interfaces de vous soit besoin de comprendre ce que disent les microscopiques de poissons-chats enterrés dans cette millimètre, soit de stimuler certains silures, pour ceux qui l'ont exécuté les choses. Bonne chance à eux.

Il Nous serait difficile de le faire avec notre augmenté de 1000 fois par le cerveau. Avec le cerveau, qui est transformé dans une serviette. Mais en fait, il n'est pas telle ou telle cette serviette se trouve sur le dessus du cerveau, plein de plis (qui, à notre échelle, à une profondeur de 5 à 30 mètres). En effet, moins d'un tiers des lingettes-croûte sur la surface du cerveau — la plus grande partie se trouve dans les plis.

En outre, le matériau avec lequel peut pas travailler dans le laboratoire, pas tellement. Le cerveau est recouvert de couches, y compris le crâne qui 1000-un grossissement de 7 mètres d'épaisseur. Et comme la plupart des gens n'aime pas quand leur crâne trop longtemps ouverte — oui, et en général, il est douteux de l'événement — il faut travailler avec des petits bonbons de cerveau que vous pouvez prudent et attentif.

Qu'est-ce que vous travaillez avec de l'écorce — mais beaucoup d'idées intéressantes sur le thème de NKI ont affaire avec les structures, qui sont beaucoup au-dessous, et si vous êtes debout sur le sommet de notre urbain cerveau, ils seront déroulera sur une profondeur de 50 à 100 mètres.

Imaginez combien il se passe dans notre dé — et après tout, c'est juste une 500 000-j'ai une partie du cortex cérébral. Si nous avons divisé l'ensemble de notre géant de l'écorce sur les mêmes mètres cubes et construit en série, ils se sont échelonnés sur plus de 500 kilomètres jusqu'à la ville de Boston. Et si vous décidez de faire le tour, ce qui prendra plus de 100 heures lors de la marche rapide, à tout moment, vous pouvez arrêter et de voir sur le cube, et toute cette complexité sera à l'intérieur de lui. Tout cela est maintenant dans votre cerveau.

Neuralink Ilona un Masque. Partie 3: comment vous devriez être heureux, si tout cela vous ne vous souciez

Ващеееее.

Revenons à la partie 3: voler au-dessus d'un nid de neurones

Comment les scientifiques et les ingénieurs vont faire face à cette situation?

Ils essaient de tirer le maximum des outils qui s'offrent à eux en ce moment, les outils utilisés pour l'enregistrement ou la stimulation de neurones. Examinons les options.

les Outils de NKI

Avec ce qui a été fait, on peut distinguer trois grands critères pour l'évaluation des avantages et des inconvénients d'enregistrement de l'outil:

1) Zoom — combien de neurones peut être enregistré.

2) la Résolution de la mesure du niveau de détail des informations que reçoit l'outil spatial (la proximité de vos enregistrements indiquent les différents neurones sont activés) et temporaire (comment bien vous pouvez déterminer quand se produit enregistrable vous l'activité).

3) le caractère invasif est — il nécessaire de l'intervention chirurgicale, et si oui, quelle est cher.

L'objectif à Long terme est de rassembler la crème de tous les trois et manger. Mais jusqu'à ce que se pose inévitablement la question, comment à partir de ces critères (un ou deux), vous pouvez négliger? Le choix de l'outil n'est pas une augmentation ou une baisse de la qualité, c'est un compromis.

Voyons quels sont les outils utilisés à l'heure actuelle:

fmri

• Taille: affiche les informations de l'ensemble du cerveau)
• Résolution: de faible à moyenne — spatiale très bas temporaire
• caractère invasif: non-invasive

Fmri le plus souvent utilisé dans NKI et classique de l'outil d'enregistrement — vous donne des informations sur ce qui se passe à l'intérieur du cerveau.

Fmri utilise l'IRM technologie d'imagerie par résonance magnétique. Inventé dans les années 1970, l'IRM est devenue l'évolution de rayons x de la TDM. Au lieu de rayons x, l'IRM utilise un champ magnétique (avec les ondes radio et les signaux d'autres) pour créer l'image du corps et du cerveau. Comme:

Un ensemble Complet de coupes qui vous permet de voir la tête entièrement.

Tout à fait inhabituelle de la technologie.

Fmri («fonctionnelle» de l'IRM) utilise la technologie de l'IRM pour le suivi des modifications de la circulation sanguine. Pourquoi? Parce que, quand une région du cerveau deviennent plus actifs, ils consomment plus d'énergie, et donc ils ont besoin de plus d'oxygène par conséquent, le flux sanguin augmente dans ce domaine, pour livrer l'oxygène. Voici ce que peut afficher la numérisation fmri:

Bien Sûr, dans le cerveau, il ya toujours le sang est l'image de la montre, où la a augmenté la circulation sanguine (rouge, orange, jaune) et où il est tombé (bleu). Et puisque fmri peut numériser l'ensemble du cerveau, les résultats seront tridimensionnels:

De fmri de nombreuses applications médicales, par exemple, de l'information des médecins sur le bon fonctionnement de certaines parties du cerveau après un accident vasculaire cérébral, et fmri beaucoup appris de neuroscientifiques sur quelles régions du cerveau sont impliquées dans le fonctionnement de ces fonctions. Analyse fournit également des informations importantes sur ce qui se passe dans le cerveau à un moment donné, il est sûr et non-invasive.

Le plus Grand inconvénient est la résolution. fmri, la numérisation est littérale de la résolution, comme un ordinateur l'écran de pixels, seulement au lieu de deux dimensions, la résolution présentée en trois dimensions cubiques volumineux pixels — вокселями (voxel, воксел).

Воксели fmri devenaient de moins en moins l'amélioration de la technologie qui a conduit à une augmentation de la résolution spatiale. Воксели modernes fmri peuvent être la taille de millimètre cube. Le volume du cerveau est de l'ordre de 1 200 000 mm³, donc la numérisation fmri haute résolution divise le cerveau d'un million de petits cubes.Le problème est que dans les neurones échelle est encore très nombreux chaque воксель et contient des dizaines de milliers de neurones. De sorte que, dans le meilleur des cas, fmri présente la moyenne la circulation sanguine, втягиваемый chaque groupe de 40 000 neurones ou plus.

Encore un grand problème de la résolution temporelle. fmri surveille le sang, ce qui est inexact, et se produit avec un retard d'environ une seconde d'éternité dans le monde de neurones.

EEG

• Portée: haute
• Résolution: très faible dans l'espace, en moyenne-haute temporaire
• caractère invasif: non-invasive

Par près d'une centaine d'années, l'EEG (électroencéphalographie) impose à la tête de nombreuses électrodes. Voici donc:

L'EEG est sans aucun doute la technologie qui va paraître drôle primitive pour les personnes en 2050, mais en ce moment, c'est l'un des rares outils que vous pouvez utiliser avec absolument non envahissantes NKI. L'EEG enregistre l'activité électrique dans les différentes régions du cerveau, en affichant les résultats de la manière suivante:

Les Graphiques de l'EEG peuvent obtenir des informations à propos de ces problèmes médicaux, tels que l'épilepsie, de suivre la mode de sommeil ou de déterminer l'état de la dose d'anesthésie.

À la différence de fmri, l'EEG a une assez bonne résolution temporelle, en recevant les signaux électriques du cerveau au fur et à mesure — au moins un crâne considérablement brouille temporaire précision (os — un mauvais conducteur).

Le Principal inconvénient est la résolution spatiale. De l'EEG. Chaque électrode enregistre uniquement la valeur moyenne de la somme vectorielle des charges de millions ou de milliards de neurones (floue à cause du crâne).

Imaginez que le cerveau est un stade de baseball, de ses neurones, ce sont les gens dans la foule, et l'information que nous voulons obtenir, sera à la place de l'activité électrique de la dérivée d'une corde vocale. Dans ce cas, l'EEG est un groupe de micros en dehors du stade, derrière ses murs extérieurs. Vous serez en mesure d'entendre, quand la foule commence à scander et pouvez même prévoir qu'elle crie presque. Vous serez en mesure de démonter les signaux distinctifs, si étroite lutte ou quelqu'un qui va gagner. Peut-être, vous aussi разберете, s'il arrive quelque chose d'inhabituel. C'est tout.

ЭКоГ

• Portée: haute
• Résolution: faible spatiale, temporelle très élevée
• caractère invasif:

ЭКоГ (электрокортикография) est similaire à l'EEG, car, lui aussi, utilise des électrodes sur la surface — seulement les place sous un crâne sur la surface du cerveau.

Des Depots. Mais effectivement beaucoup plus efficace de l'EEG. Sans interférence, qui donne au crâne, ЭКоГ couvre plus haute spatiale (environ 1 cm) et temporaire de l'autorisation (5 millisecondes). Les électrodes ЭКоГ vous pouvez placer au-dessus ou au-dessous de la dure-mère de la gaine:

à Gauche de couches, de haut en bas: le cuir chevelu, le crâne, la ferme du cerveau gaine, арахноид, pia, de l'écorce, de la substance blanche. À droite de la source de signal: EEG, ЭКоГ, интрапаренхимальный (LFP , etc.)

Pour en Revenir à l'analogie avec notre stade, les micros ЭКоГ se trouvent à l'intérieur du stade et de la rapprocher de la foule. Par conséquent, le son sera beaucoup plus propre que chez les microphones de l'EEG à l'extérieur du stade, et ЭКоГ peuvent distinguer les sons de différents segments de la foule. Mais c'est l'amélioration de la valeur de l'argent — nécessite une chirurgie invasive. Mais sur des objets de la chirurgie invasive, cette intervention n'est pas trop mauvais. Comme m'a dit un chirurgien, placer la farce sous la ferme cérébrale de l'enveloppe, il est relativement non invasive. À faire un trou dans la tête, mais ce n'est pas si terrible».

le Potentiel du champ local (LFP)

• Portée petits
• Résolution: moyen-faible spatiale, temporelle très élevée
• caractère invasif: haute

Passons à la surface d'électrode de disques à микроэлектродам — petit иголочкам qui chirurgiens enfoncent dans le cerveau.

Remue le chirurgien Ben Rapoport décrivait comme son père (neurobiologiste) fait microélectrodes qui restent:

«Quand mon père faisait des électrodes, il les faisait à la main. Il prit le fil très fin — d'or, de platine ou иридиевую, qui a été de 10 à 30 microns de diamètre et de mettre ce fil dans le tube capillaire de verre d'un diamètre d'un millimètre. Ensuite gardé cette стекляшку sur le feu et tourner jusqu'à ce que le verre soit tendre. Il étendit le tube capillaire, jusqu'à ce qu'elle soit très fine, et sortais de feu. Maintenant, un tube capillaire s'enroule et comprime le fil. Verre isolant, et le fil conducteur. Le résultat obtenu est isolé dans un verre de l'électrode avec le diamètre de la pointe à 10 microns».

Même Si aujourd'hui certaines des électrodes encore sont fabriqués à la main, les nouvelles technologies utilisent le silicium du substrat et de la technologie de fabrication proviennent de l'industrie des circuits intégrés.

La Méthode de travail locaux sur le terrain de potentiel est simple, vous prenez une de ces сверхтонкую l'aiguille электродным pointe et collez-la sur un à deux millimètres de l'écorce. Là, elle recueille la valeur moyenne des charges électriques de tous les neurones dans un rayon de l'électrode.

LFP fournit pas si mauvaise résolution spatiale fmri couplé avec instantanée une résolution temporelle de ЭКоГ. Selon les normes de l'autorisation et c'est probablement la meilleure option de tout ce qui précède.

Malheureusement, il est terrible sur d'autres critères.

À la différence de fmri, EEG et ЭКоГ, la microélectrode LFP n'a pas de taille, il ne vous indique que le fait d'une petite sphère de son environnement. Et il est beaucoup plusenvahissante, car en fait inclus dans le cerveau.

Sur le stade de base-ball LFP est un microphone, suspendue au-dessus d'un bassin avec des sièges, soulevant son clair dans ce domaine et peut-être sur une seconde выхватывающий privée voix ici et là — mais pour la plupart, il sent la vibration globale.

Et tout à fait nouveau développement est многоэлектродный un tableau qui représente la base sur l'idée de la LFP, ne se compose que de 100 LFP à la fois. Многоэлектродный le tableau ressemble à ça:

Le Minuscule carré de 4 de 4 mm de 100 électrodes de silicium. Voici un autre, ici vous pouvez voir comment pointus electrodes de quelques microns sur la pointe:

l'Enregistrement des unités

• Portée: petits
• Résolution: superfine
• caractère invasif: très haute

Pour l'enregistrement d'une plus large LFP, la pointe de l'électrode est un peu скругляется, pour donner une électrode de grande surface, et de la baisse de la résistance (pas le bon terme technique), pour улавливались très faibles signaux à partir d'un large éventail de lieux. Finalement l'électrode de collecte le chœur de l'activité du champ local.

& unités individuelles utilise également l'aiguille électrode, mais les pointes de la font de très pointues et résistance augmentent aussi la. En raison de cette éliminé une grande partie du bruit et de l'électrode pratiquement rien ne décèle pas, n'est pas d'être très proche de neurone (50 µm), et le signal de ce neurone sera assez fort pour surmonter le mur de l'électrode à haute résistance. En recevant les signaux spécifiques d'un neurone, et de ne pas avoir de bruit de fond, cette électrode peut observer la vie personnelle de ce neurone. Le plus petit possible, l'échelle, la résolution maximale.

Certains des électrodes veulent sortir de la relation au niveau suivant et appliquent la méthode locale de la fixation de la capacité de patch clamp), qui vous permet de supprimer la pointe de l'électrode et de laisser seulement une minuscule tube de verre de la pipette, qui sera directement засасывать la membrane cellulaire du neurone et de procéder à la plus subtile de mesure.

Patch clamp a cet avantage: à la différence de toutes les autres méthodes, il est physiquement touche le neurone et peut non seulement enregistrer mais aussi de stimuler le neurone, en introduisant un courant ou en maintenant la tension à un certain niveau pour effectuer des tests spécifiques (d'autres méthodes peuvent stimuler que l'ensemble des groupes de neurones dans l'ensemble).

Enfin, les électrodes peuvent entièrement conquérir le neurone et le fait de pénétrer à travers la membrane, pour poursuivre l'enregistrement. Si la pointe est assez forte, il ne détruira pas la cellule, la membrane comme se запечатается autour de l'électrode, et sera très facile à stimuler le neurone ou d'enregistrer la différence de tension entre l'extérieur et l'environnement intérieur du neurone. Mais c'est à court terme de la méthodologie — percé le neurone ne vivra pas longtemps.

Sur notre stade, l'enregistrement des unités sera ressembler à un microphone unidirectionnel, monté sur le col d'un boulot. Locale de la fixation de la capacité est le microphone de quelqu'un dans la gorge, graveur de précision de mouvement des cordes vocales. C'est une belle façon d'apprendre des expériences de l'homme sur le jeu, mais ils sont hors de leur contexte, et il est impossible de juger de ce qui se passe dans le jeu ou sur la personne.

C'Est tout ce que nous avons. Au moins que nous utilisons assez souvent. Ces outils sont à la fois très avancés et semblent technologies de l'âge de la pierre aux gens de l'avenir, qui ne croient pas que nous devions en choisir une technologie, d'ouvrir le crâne pour obtenir des enregistrements de haute qualité sur le fonctionnement du cerveau.

Mais pour l'ensemble de leur étroitesse d'esprit, ces outils nous ont appris beaucoup de choses sur le cerveau et ont conduit à la création des premiers curieux нейрокомпьютерных interfaces. Plus d'infos sur eux dans la partie suivante.

à suivre.