Prawda

Niedziela, 5 lipca 2020 - 01:54

« Poprzedni Następny »


Powiadom znajomych o tym artykule:
Do:
Od:

Stymulowanie kory wzrokowej


Steven Novella 2020-05-23


U dorosłych, którzy kiedyś widzieli, ale stracili wzrok z powodu choroby oczu lub uszkodzenia nerwu ocznego, kora wzrokowa jest nietknięta. Jest pozbawiona dopływu danych, ale teoretycznie zdolna do normalnego funkcjonowania i tworzenia obrazów. Najwyższym technologicznym wyrazem tego potencjału byłoby coś jak wizjer Geordiego La Forge’a – urządzenie, które potrafi widzieć nawet w częstotliwościach i cząstkach, których normalnie ludzie nie widzą, i przekazywać informację do kory wzrokowej. Oczywiście, jesteśmy bardzo daleko od takiej technologii, ale postawiliśmy pierwsze, niemowlęce kroki w tym kierunku, włącznie z niedawnym badaniem, które czyni jeden maleńki dodatkowy krok (więcej o tym za chwilę).

Wczesne badania tego podejścia dotyczyły zwierząt i po prostu próbowano ustalić, czy małpy mogły „widzieć” stymulację. Po prostych zachowaniach, takich jak poruszanie oczyma, oceniano, czy stymulacja miała jakiś skutek. Część badań pochodzi także z prób mapowania kory wzrokowej, niekoniecznie zaś z prób umożliwienia widzenia niewidomym. To badanie jest zachęcające, ponieważ pokazuje, że pierwszorzędowa kora wzrokowa zorganizowana jest w sposób odzwierciedlający widziany obraz (tak zwane mapowanie siatkówkowe). Krótko mówiąc, neurony są jak bitmapa obrazu. Jeśli więc stymulujesz  koło neuronów w pierwszorzędowej korze wzrokowej, badani będą widzieli koło.


Oczywiście, wzrok jest czymś więcej niż pierwszorzędowa kora wzrokowa. Wiele przetwarzania zachodzi w nerwach i szlakach przenoszących informację do kory. Po utworzeniu podstawowego wizerunku jest on wysyłany do wyższych obszarów kory wzrokowej do dalszego przetwarzania, a więc dwuwymiarowy obraz otrzymuje kształt, zacienienie, ruch, odległość, trójwymiarowość i ostatecznie, znaczenie. Miejmy nadzieję jednak, że nie będziemy musieli martwić się o wszystkie te wyższe poziomy przetwarzania, ponieważ kiedy obraz zostanie zaprezentowany pierwszorzędowej korze wzrokowej, reszta powinna odbyć się sama.


Jak dotąd badacze próbowali stymulować korę wzrokową przy pomocy zestawu elektrod albo na czaszce, albo wszczepionych na powierzchni mózgu. Badani z elektrodami na powierzchni mózgu często i tak mieli umieszczane tam elektrody jako część ich terapii przeciwko padaczce. Właściwie pierwszy raz zostało to zrobione w 1968 roku przez dra Gilesa Brindley’a. Potem dr William Dobelle, zainspirowany tym wstępnym badaniem, przeprowadził obszerne badania stymulowania kory wzrokowej w latach 1970., żeby zobaczyć, czy można przywrócić niewidomym pewien zakres widzenia. W rzeczywistości więc te badania trwają już od ponad pół wieku. Entuzjaści, którzy słyszeli o tym badaniu w latach 1970., byliby prawdopodobnie rozczarowani, że dokonano tak niewielkiego postępu przez 50 lat – nadal mozolimy się, by badani mogli zobaczyć podstawowe kształty przez stymulowanie ich kory wzrokowej.

 

Co poszło źle? Dlaczego postęp był tak powolny? Sądzę, że podstawową przyczyną jest technologia. We wszystkich tych badaniach używa się zestawu elektrod. Tymczasem ocenia się, że istnieje 140 milionów neuronów w pierwszorzędowej korze wzrokowej (V1). Tym, co się dzieje, jest to, że badani widzą niewyraźne plamy, nie zaś litery lub kształty, które są stymulowane. Są pewne, ograniczone sukcesy, ale niewiele się osiągnie bez użytecznej technologii. Najwyższym celem w stylu “Geordi La Forge” byłoby indywidualne stymulowanie tych 140 milionów neuronów. Pytanie jednak brzmi – gdzie leży próg użytecznego wzroku? Czy potrzebujemy setek elektrod, tysięcy dziesiątków tysięcy? I co stanowi użyteczny wzrok?

 

To doprowadza nas do obecnego badania, które nie zajmuje się leżącym u podstaw problemem, ale dostarcza użytecznego “kopa”, który może doprowadzić do praktycznego zastosowania. Badacze informują, że zamiast stymulować nieruchomy kształt, użyli dynamicznej stymulacji. (Na marginesie, chociaż badanie opublikowano teraz, znalazłem raporty z tego samego badania sprzed dwóch lat.) Zamiast po prostu stymulowania elektrodami kształtu „Z”, stymulowali elektrody jedna po drugiej, tworząc kształt „Z”. Informują, że ich sześciu badanych było w stanie lepiej identyfikować wyobrażone w ten sposób litery niż przez statyczną stymulację. Dynamiczna stymulacja może więc szybciej doprowadzić nas do punktu, w którym badanych można sztucznie stymulować, by widzieli kształty, litery, cyfry. Pozostaje zobaczyć, czy tak będzie w praktyce.


Ten wynik spowodował, że zacząłem zastanawiać się, czy nie można tego wykorzystać w bardziej finezyjny sposób. Na przykład, jeśli masz obraz bardziej złożonego obiektu, takiego jak koń, czy dynamiczne stymulowanie pikseli pomogłoby w jakiś sposób w stworzeniu obrazu konia?  Być może problem plam wynika z tego, że napięciowo stymulowane neurony po prostu wyczerpują się? Gdyby piksele zamiast tego migotały lub poruszały się w jakiś sposób, obraz mógłby być wyraźniejszy w korze. Jeśli to zadziała, to odkrycie może być kolejnym małym kawałkiem do pełnej technologii, niezbędnej do sztucznego wytworzenia użytecznych obrazów w korze niewidomych. 


Tutaj jest jeszcze trochę spekulacji – wiemy, że nasze oczy nieustannie poruszają się. Głównym znanym powodem jest niedopuszczenie do wypalenia siatkówki, co znaczy, że jeśli te same neurony siatkówkowe są stymulowane przez pewien czas, zużywają wszystkie neuroprzekaźniki i mogą przestać działać. Nasze oczy poruszają się więc, żeby neurony w siatkówce miały szansę na resetowanie. Można to przetestować przez wpatrywanie się w jeden punkt nie odrywając wzroku – po pewnym czasie obraz blaknie. Być może jednak kora wzrokowa także potrzebuje tego nieustannego ruchu. Co najmniej wyewoluowała adaptowana do tego nieustannego ruchu. Dynamiczna stymulacja może więc być normą dla kory wzrokowej.


Jeszcze jeden niemowlęcy kroczek, ale miejmy nadzieję, że idziemy we właściwym kierunku.  


Muszę powiedzieć jednak, że sądzę, iż dokonamy prawdziwego postępu, kiedy technologia znacząco polepszy się – o kilka rzędów wielkości. Robimy postępy także w tej dziedzinie, Niedawno pisałem o używaniu mikrokabli do elektrod mózgowych. W tym kierunku musimy iść, w kierunku technologii dającej tysiące połączeń elektrod z komórkami mózgu – albo jeszcze więcej. Potrzebne nam są także elektrody o stabilnych połączeniach przez długi czas.


To badanie jest dobrym przykładem tego, jak idea może stanąć w miejscu po prostu dlatego, że technologia jeszcze nie jest gotowa. Pięćdziesiąt lat z niewielkim praktycznym postępem działa otrzeźwiająco. Wzmacnia tezę, że przewidywanie przyszłej technologii jest naprawdę trudne, szczególnie jeśli chodzi o pokonywanie przeszkód. Sztuczne widzenie może dołączyć do jet pack i latających samochodów jako technologii, o których marzono od dziesięcioleci, ale których nie ma w praktyce z powodu technologicznych ograniczeń.

 

Stimulating the Visual Cortex

NeuroLogica Blog, 15 maja 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella 

Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe. Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine. Prowadzi blog Neurologica.

Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1121 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02
Punkt szczytowy inteligencji   Novella   2019-11-30
Likwidowanie przeziębienia miedzią   Novella   2019-11-27
Dlaczego wyjaśnianie problemów przez biały przywilej jest niesłuszne   Rob Henderson   2019-11-25
LiveScience zachwala panpsychizm jako rozwiązanie trudnego problemu świadomości   Coyne   2019-11-22
Jak walczyć z firehosing   Novella   2019-11-19
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Ewolucja dwunożności   Novella   2019-11-14
Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Nathaniel Comfort raz jeszcze: nauka nie czyni postępów (czy może robi to?)   Coyne   2019-10-31
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk