Ученые вернули парализованному человеку способность «произносить» слова. Главные новости за 15 июля
Человек все больше и больше интегрируется с самой разной электроникой, и все мы постепенно становимся киборгами
На сегодня существует уже достаточно много технологий, которые позволяют говорить парализованным людям, потерявшим речь. Но до сих пор решения на основе интерфейсов мозг-компьютер позволяли только печатать на экране букву за буквой. Ученые из университета Сан-Франциско считают, что этого не достаточно. Когда мы говорим, то произносим слова, а не буквы. Ученые установили нейропротез 30-летнему пациенту, который был парализован после инсульта и потерял дар речи. Массив из 128 электродов установили на ту зону коры, которая управляет мускулами языковой системы — гортани и языка. Нейропротез считывает сигнал, который возникает при произнесении определенного слова. Пациент повторял слова из словаря, состоящего из 50 слов. В течение 48 сеансов исследователи записали 22 часа активности коры головного мозга. Нейросеть с глубоким обучением распознавала слова. И все получилось. Сейчас пациент способен произнести 18 слов в минуту. Это медленнее, чем при нормальной речи: мы говорим 150 — 200 слов в минуту. Но как отмечают исследователи, скорость можно увеличить, а словарь расширить. .
Имплантат, разработанный в университете Тель-Авива, предназначен для восстановления чувствительности пальцев или других органов при повреждении нервных волокон. Имплантат включает в себя трибоэлектрический наногенератор, который генерирует электрический ток за счет трения. Причем сила тока зависит от давления. Если повреждена чувствительность кончиков пальцев, имплантат устанавливается под кожу, и когда палец соприкасается с поверхностью, на имплантат оказывается давление, и возникает электрический ток. Ток передается по проводнику ближайшему неповрежденному нерва. Нерв возбуждается и передает сигнал в мозг. И человек чувствует касание. Чем больше давление, — тем больше заряд, тем интенсивнее ощущение. В лабораторных испытаниях, проведенных на крысах, имплантат смог восстановить тактильные ощущения задних лап, в которых был перерезан нерв, и животные смогли снова нормально ходить. Ученые готовятся перейти и к более крупным моделям.
Трибоэлектрический генератор относится к целому классу устройств, которые сегодня интенсивно развиваются, — это носимые генераторы электрического тока. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего давно работают над получением электричества из пота человека. Разные устройства, работающие на поте, уже реализованы, но для них пота надо много. Они смогут давать электричество, например, при беге. Новое устройство может генерировать энергию, даже когда человек спит. Устройство представляет собой тонкий «пластырь» из углеродной пены, которая впитывает пот и использует специальный набор ферментов для запуска химических реакций между молекулами лактата и кислорода. Эти реакции и генерируют электричество, которое хранится в небольшом конденсаторе. Пластырь предпочтительнее всего наклеивать на кончики пальцев, потому что именно там пота больше, чем в любом другом месте тела. Создатели «пластыря» называют кончики пальцев: «круглосуточные фабрики пота», а значит и электричества.
Анемией — дефицитом гемоглобина в крови, страдает в той или иной степени 25% людей на Земле. И хорошо бы иметь средство оперативного диагностирования этого заболевания. Ученые из университета Брауна его разработали — это обычный смартфон. Внутренняя часть нижнего века — конъюнктива — имеет при анемии характерную окраску. Ученые взяли фотографии 142 пациентов с анемией и разработали алгоритм, который позволяет специальным образом оптимизировать цвета на снимке, чтобы цвет конъюнктивы показывал уровень гемоглобина. При анализе фотографий модель показала точность в 72,6%. Ее можно использовать для предварительной диагностики.