Нейротехнологии. Инвестиции в будущее

2020-11-09 19:00:52 ‍#нейроисследование

Как мозг оценивает опыт?

Американские нейробиологи исследовали механизмы, лежащие в основе оценки жизненного опыта. Оказалось, что люди склонны принимать решения, основываясь на последнем позитивном событии в гораздо большей степени, чем на оценке длительного опыта в целом.

Кроме того, выяснилось, что во время принятия решений, основанных на предыдущем опыте, две разные части мозга конкурируют друг с другом! Так, миндалевидное тело стремиться определить «объективную ценность» опыта, в то время как островковая доля коры занижает важность более давнего опыта. Это приводит к тому, что мы переоцениваем опыт, который закончился хорошо, несмотря на плохое начало, и недооцениваем обратную ситуацию.

Данные выводы ученые сделали на основе простого эксперимента, во время которого они отслеживали мозговую активность 27 добровольцев с помощью МРТ. Добровольцы наблюдали, как монеты разного размера и номинала, быстро падали из нескольких горшков. В конце эксперимента их попросили оценить изначальную стоимость всех горшков. Оказалось, что участники не в состоянии верно определить стоимость того горшка, из которого в конце эксперимента падали монеты значительно отличного от среднего размера. Причина состояла в том, что во время принятия решения их мозг оценивал последовательность монет, опираясь, преимущественно, на размер последних выпавших монет.

Таким образом, суждения могут нас подвести, когда мы пытаемся оценить прошлый опыт. Это может стать причиной нерационального выбора при принятии решений, и речь идет не только о ресторане, где в следующий раз пообедать, но и о более долгосрочных и важных жизненных перспективах.

Мыслите рационально и не дайте себя провести!

Научная публикация: http://smbx.me/R2Nvk Открыть/Комментировать

2020-10-26 09:01:07 Открыть/Комментировать

2020-10-26 09:01:07 #ИИ #нейросети

Следующее поколение искусственного интеллекта - каким оно будет?

Эра ИИ началась всего десять лет назад, и технология продолжает стремительно развиваться. По словам Яна Лекуна (гуру ИИ и крестного отца машинного обучения) через 5 лет область ИИ будет выглядеть совсем иначе, чем сегодня. Методы, которые в настоящее время считаются передовыми, устареют; а те, что сегодня только зарождаются или находятся на периферии, станут мейнстримом. Давайте рассмотрим все направления развития в нижеследующих публикациях.

Направления развития:

самообучение (без учителя)
До настоящего времени обучение нейросетей происходило под контролем супервизоров. Прежде, чем модели машинного обучения смогут обработать массивы данных, супервизоры должны промаркировать их вручную. Этот дорогостоящий и трудоемкий процесс является узким местом в развитии ИИ.
Самообучение - это подход в ИИ, при котором система обучается аналогично тому, как человек познает мир - наблюдая за поведением, закономерностями и связями между объектами. Этот метод обучения еще не вполне разработан, но быстро прогрессирует в последнее время. Все больше видных ученых ведут исследования именно в этом направлении.

федеративное машинное обучение (FL)
Одна из главных проблем цифровой эры - конфиденциальность данных. Стандартный подход к созданию моделей машинного обучения (ML) - это собрать все обучающие данные в одном месте, часто в облаке, а затем обучить модель на этих данных. Но это не позволяет сохранить данные конфиденциальными!
Концепция FL была впервые сформулирована исследователями Google в начале 2017г. FL - это распределенная система ML, которая позволяет создавать коллективную модель из данных, которые распределены по владельцам данных. При этом данные никогда не покидают устройства, на котором хранятся - будь то мобильный телефон или серверы отделения больницы. По завершении работы с данными система загружает исключительно результаты и объединяет их с обновлениями со всех других устройств в сети. Затем улучшенная модель становится доступной всей сети.
В первую очередь FL начали использовать в сфере здравоохранения. Кроме того, метод может сыграть центральную роль в разработке приложений ИИ, связанных с обработкой конфиденциальных данных: от финансовых услуг до автономных транспортных средств и др. FL может предоставить ключ к раскрытию огромного потенциала ИИ, одновременно решая сложную проблему конфиденциальности данных.

трансформаторы
Мы вступили в золотую эру обработки естественного языка (NLP). Этим летом OpenAI выпустила GPT-3, самую мощную языковую модель из когда-либо созданных. Она может писать впечатляющие стихи, генерировать работающий код, составлять продуманные деловые записки, писать статьи о себе и многое другое.
В мире искусственного интеллекта NLP отвечает за количественную оценку человеческого язык, чтобы сделать его понятным для машин. В данном направлении активно развиваются многие известные компании, например: Google BERT и Facebook RoBERTa.
Ключевым технологическим прорывом, лежащим в основе возможной революции в языковом искусственном интеллекте, является трансформаторы.
Трансформаторы позволяют распараллелить языковую обработку: все лексемы в определенном участке текста анализируются одновременно, а не последовательно. Для поддержки этой параллельной обработки трансформаторы в значительной степени полагаются на особый механизм ИИ, известный как внимание. Внимание позволяет модели рассмотреть отношения между словами независимо от того, насколько они удалены друг от друга, и определить, на какие слова и фразы в отрывке нужно «обратить внимание».
OpenAI объявила о планах сделать GPT-3 коммерчески доступным через API, что могло бы создать целую экосистему стартапов, создающих приложения на его основе.

Каким бы захватывающим ни было последнее десятилетие в области ИИ, очевидно что оно может оказаться лишь разминкой перед следующим этапом полномасштабного внедрения искусственного интеллекта, изменяющего целые индустрии.

Будьте в тренде, двигайтесь вперёд, в ногу со временем и наукой.

Источник: http://smbx.me/myePg Открыть/Комментировать

2020-10-14 16:00:02 ‍#нейротехнологии #нейроновости

Доставка лекарств в мозг точно в цель.

Основная проблема современных лекарств, перемещающихся по кровотоку - это невозможность их точечной доставки в конкретные пораженные участки, особенно в головном мозге. Однако совсем недавно ученым удалось достигнуть поразительной точности с помощью ультразвука!

Ученые показали на моделях крыс как это работает. Сначала необходимое лекарство упаковывается в специальные носители (с оболочкой из липидных везикул), которые крепятся к газосодержащим пузырькам. После этого носители вводят в кровоток и, как только они достигают мозга, воздействуют на них ультразвуком.

С помощью звуковых волн низкой частоты носители лекарства точечно направляются к пораженному участку. Далее волнами высокой частоты разрушаются носители, что приводит к высвобождению лекарства в ткань мозга точно в место поражения.

Важным преимуществом этого подхода является низкая дозировка применяемых препаратов, поскольку их можно сконцентрировать в конкретном участке мозга!

В настоящее время команда уже проверяет свой подход на моделях животных. Они надеются, что в скором времени смогут оценить его эффективность у человека.
Это значит, что в будущем терапия рака мозга и неврологических заболеваний станет намного более направленной и с минимальными побочными эффектами.

Будьте в курсе, в тренде нейронауки вместе с нами. Всем здоровья и продуктивной недели!

Подробнее читайте тут:http://smbx.me/cH0Kv Открыть/Комментировать

2020-10-03 12:00:35 ‍#нейроисследование

Всегда ли вы контролируете свои мысли?

Контроль над своими мыслями имеет центральное значение для психического благополучия человека! Вместе с тем, ученые выяснили, что такой аспект контроля, как подавление мыслей, часто дает сбой. До настоящего времени мало что было известно о судьбе нейронных репрезентаций подавленных мыслей.
Результаты исследований показали, что визуальные образы могут сохраняться в зрительной коре головного мозга без ведома человека!

В эксперименте приняли участие 15 добровольцев, которым были выданы записки с описанием овоща или фрукта, например, «зеленая брокколи» или «красное яблоко». Затем их попросили подавить любые визуальные мысли об этих объектах. 8 человек заявили, что смогли выбросить их из головы, но сканирование мозга показало обратное. Используя фМРТ, ученые исследовали области мозга, участвующие в контроле над визуальными мыслями.
Удивительно, но содержание “успешно подавленных” мыслей все еще можно было декодировать с помощью алгоритмов, обученных на исходных визуальных образах. Это говорит о том, что визуальные представления подавленных мыслей все еще присутствуют в мозге, несмотря на заявления участников об обратном.

Ученые предполагают, что содержание подавленных мыслей остается скрытым от сознания! Эти выводы крайне важны для лучшего понимания бессознательного мышления и могут быть использованы для разработки новых подходов к лечению расстройств, связанных с навязчивыми мыслями и зависимостями.

Подробности эксперимента здесь: http://smbx.me/6k769 Открыть/Комментировать

2020-09-17 18:01:21 ‍#нейродайджест #нейроновости

Итак, что нового у нас в мире НЕЙРО. Собрали небольшой дайджест к концу недели:

1.Транскраниальная стимуляция смягчает дислексию.

Нейробиологи доказали причинно-следственную связь между нарушением гамма-ритмов мозга в слуховой коре и трудностью восприятия фонем (звуков) при дислексии. С помощью транскраниальной стимуляции переменным током ученые восстановили эти ритмы, и пациенты с дислексией на время стали лучше различать фонемы, а также читать с меньшим числом ошибок!
Подробнее тут: http://smbx.me/yRHg8

2. Ученые из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ разработали тесты для диагностики нарушений чтения у детей.

В ходе исследования ученые научно подтвердили, что умение различать фонемы влияет на навыки чтения у детей. Причем для диагностики и коррекции нарушений чтения (например, дислексии) можно использовать фонологические тесты. Важно подчеркнуть, что данная методика разработана и протестирована на русскоязычных детях, а значит может применяться в России.
Подробнее читайте тут: http://smbx.me/xLowp

3. Первый в мире портативный аппарат МРТ успешно прошел испытания

Портативный аппарат магнитно-резонансной томографии (МРТ) был впервые представлен в прошлом году компанией Hyperfine. Он в 20 раз дешевле, в 35 раз экономичнее и в 10 раз легче, чем современные машины МРТ! Недавно проведенные исследования показали, что он успешно справляется с обнаружением аномалий мозга и не требует специально оборудованного помещения.
Подробнее тут: http://smbx.me/oqDTU

4. Мозг космонавтов изменяется, приспосабливаясь к невесомости.

У космонавтов, которые провели в условиях микрогравитации на Международной космической станции (МКС) около полугода, объем белого и серого вещества мозга и форма некоторых его участков изменяются. Это вызвано нейропластичностью и перераспределенем спинномозговой жидкости, а вовсе не из-за нейродегенерации, как полагали ранее. При этом через семь месяцев после возвращения на Землю большинство изменений, вызванных пребыванием в космосе, уже не заметны, то есть мозг переходит в изначальное состояние.
Подробнее тут: http://smbx.me/jyTGV Открыть/Комментировать

2020-09-11 16:01:18 ‍#нейроисследование

Спорт против стресса.

Ученым уже давно известно, что уровень стресса снижается во время физической активности и связано это с химическими процессами. Это значит, что при физических нагрузках организм производит вещества, уменьшающие концентрацию гормона стресса - кортизола. Главный вопрос заключался в том, что это за вещества?
Наконец, в рамках продолжительного научного исследования, американские ученые смогли выявить, что это вещество - ГАЛАНИН!
Оно относится к нейропептидам — разновидности молекул белка, которые вырабатываются в центральной и периферической нервных системах. Ученые предполагали, что именно галанин влияет на настроение человека и помогает бороться с тревожностью. Теперь роль этого замечательного белка доказана!

Эксперимент:
Ученые проводили исследование на лабораторных крысах, которых разделили на две группы. Грызуны из первой группы были помещены в клетку с колесом для бега, а из второй группы - в пустые клетки. В течение 3-х недель животные регулярно подвергались кратковременному стрессу (например, неожиданное сотрясание клетки). Их состояние оценивалось сразу же после стресса и спустя 24 часа после шокирующего события.
Эксперимент показал:
Физически активные грызуны первой группы оказались более стрессоустойчивы. Причем регулярность имеет значение! С каждой последующей неделей показатели стрессоустойчивости повышались.
У грызунов первой группы было выявлено наибольшее количество галанина. Важно, что самая большая концентрация была обнаружена в, так называемом, голубом пятне — области мозга, которая отвечает за реакцию организма на стресс.

Опираясь на исследование, ученые считают доказанной роль галанина в уменьшении стресса. Однако это было подтверждено только на грызунах, и ученым еще предстоит выяснить, насколько идентично работает данный механизм у человека.

Очевидно одно - регулярная физическая нагрузка полезна как для физического, так и для психологического здоровья человека. Желаем всем ежедневных прогулок и активных выходных!

Научная публикация:http://smbx.me/roDWg Открыть/Комментировать

2020-09-01 11:00:39 ‍#нейротехнологии #илонмаск

28 августа Илон Маск показал новую версию технологии Neuralink.

Илон Маск, как и обещал, провел презентацию технологии Neuralink, продемонстрировав возможность устройства напрямую считывать информацию из мозга. Презентация началась с заявления Маска о том, что его цель - не сбор денег, а привлечение талантливых людей в компанию для создания инновационного, доступного и надежного продукта для широкого круга людей. Ведь, по словам Маска, практически у всех людей с возрастом наблюдаются те или иные неврологические проблемы. Все наши чувства — зрение, слух, обоняние, осязание, вестибулярное чувство — это электрические сигналы нейронной активности. Neuralink призван изменять «неправильные» сигналы на «правильные», тем самым излечивая потерю памяти, вспышки гнева, депрессию и длинный список прочих недугов, включая постоянную мигрень, инсульты и эпилепсию.

Что же изменилось за год:
Технология. Устройство Link для считывания активности мозга стало еще компактнее - размером с монету ( 23 × 8 мм), теперь оно содержит 1024 канала для считывания информации от нейронов и передачи их на расстояние до 10 метров, а также батарею, заряда которой хватит на целый день.
Подзарядка будет проводиться с помощью магнитного зарядного устройства, например, ночью.

Установка. Имплантация в голову будет проводиться специальным роботом под местной анестезией и будет занимать не более часа.

Цена. Стоимость процедуры, включая цену Link, при массовом использовании должна снизиться до одной тысячи долларов. А использование долговременных материалов увеличит срок использования на десятилетия. Впрочем в части этого пункта еще предстоит много работы.

Разрешения. Neuralink прошло проверку FDA (Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов). Для этого устройство было установлено и протестировано на свиньях.
В режиме реального времени Маск продемонстрировал работу технологии на одной свинье, а также показал другую свинью, из которой устройство было извлечено, чтобы мы могли убедиться в безопасности процедуры и отсутствия побочных эффектов. Компания готовится к получению необходимых документов для начала работы с людьми.

Важно, что Илон подтолкнул рынок к нейро развитию схожих технологий и в других центрах:
Synchron (synchronmed.com) разработал имплант стимулирующий активность мозга, который вводится через сосуды. Не требует оперирования мозга. Только что получил FDA.
BraineGate (braingate.org) - центр нейро-технологий в Сиэтле, разрабатывающий технологию на основе имплантов и ИИ, которая будет перенаправлять информацию из одного региона мозга в другой с целью восстановления его функций.

В завершении хочется отметить, что этот проект Маска крайне! амбициозен. Маск поделился своим видением, что в будущем, люди, используя Neuralink, смогут «сохранять и воспроизводить воспоминания»! Он пояснил, что сейчас это звучит как очередной сюжет научно-фантастического сериала «Чёрное зеркало», а затем отшутился, что создатели сериала оказались очень эффективны в предсказаниях технологий будущего. Он даже предположил, что однажды с помощью Neuralink можно будет загружать свои воспоминания в роботизированное тело. Что ж, судя по всему, Илон имеет личные мотивы для развития данной технологии, ведь ему, как и большинству из нас, есть что передать и сохранить для будущих поколений.

Видео презентации:




Источник: http://smbx.me/MIgXP Открыть/Комментировать

2020-08-28 09:00:12 ‍#нейронаука #нейроисследования

Улыбка поднимает настроение?

Ранее ученые не раз отмечали, что улыбаясь, человек активирует определенные участки мозга, в том числе миндалевидное тело, ответственное за эмоциональное состояние человека. Тем самым улыбка способна ненадолго обмануть мозг, заставив человека думать о хорошем и ощущать положительные эмоции.

Австралийские ученые решили провести эксперимент в этой области, чтобы установить связь между натянутой улыбкой и настроением человека. В эксперименте приняли участие 136 добровольцев обоих полов. Одну группу добровольцев попросили зажать в зубах карандаш и имитировать натянутую улыбку, а другую просто держать карандаш в губах. Далее им включали видеоролики с веселыми и грустными людьми и просили оценить эмоциональное состояние персонажей по специальной шкале. Эксперимент продемонстрировал, что натянутая улыбка не только повышает настроение людей, но и позволяет видеть других более радостными и счастливыми.

Ранее, в рамках других исследований, ученые обнаруживали, что часто улыбающиеся люди чувствуют себя более здоровыми и даже дольше живут. Вероятно, негативные взгляды на мир вызывают стресс, а в таком состоянии человек больше подвержен болезням.

Поэтому улыбайтесь чаще и будьте здоровы!

Подробности эксперимента “натянутой улыбки” тут: http://smbx.me/6KsRf Открыть/Комментировать

2020-08-26 13:00:25 ‍#нейродайджест #нейроновости

Август близится к завершению, а что у нас
Собрали для Вас небольшой нейро дайджест последних новостей.

Машинное обучение помогло оценить умственную нагрузку.
Сотрудники Сколтеха вместе с французскими и японскими коллегами протестировали алгоритмы с машинным обучением и обнаружили, что программы могут определять умственную нагрузку и аффективные состояния людей. Подробнее можно прочитать тут: http://smbx.me/x8GE8

Способность мозга определять границы событий во времени с возрастом изменяется.
Американские ученые выяснили, что за определение границ отдельных событий в памяти отвечает гиппокамп, и его активность определяет то, насколько хорошо человек запоминает определенные события. Для этого ученые провели эксперимент с участием более 500 добровольцев в возрасте от 18 до 88 лет. Выяснилось, что с возрастом способность сегментировать события и хранить воспоминания существенно изменяется. Подробнее тут: http://smbx.me/EfOBs

Новый полимер способен эффективно соединять живое с неживым.
Американские ученые представили новый полимер на основе полистиролсульфоната (PEDOT), который эффективно взаимодействует с электронными компонентами. Он может быть использован в медицинских имплантатах, в том числе, в перспективе, для соединения мозга человека с компьютером. Подробнее тут: http://smbx.me/zVsaH

А что с Илоном? 28 августа запланирована презентация компании Neuralink, на которой её основатель, Илон Маск, расскажет о последних достижениях в области технологии чипирования мозга. http://smbx.me/Ug00o

На сегодня, это, пожалуй, самое интересное, чему стоит уделить свое время.
Будьте в тренде, следите за нейро новостями! Открыть/Комментировать