Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Высокие технологии

Создано устройство, которое поможет взламывать сны

18.04.2020 18:01:07 | Автор: admin

Любите научную фантастику? А фильм Кристофера Нолана «Начало» смотрели? Представьте на секунду, что кое-что из этого фильма действительно реально. Дело в том, что ученые, похоже, научились отслеживать сны и взаимодействовать с ними различными способами. Исследователи из лаборатории по изучению сна (Dream Lab) при Массачусетском технологическом институте (MIT) хотят доказать, что сны вовсе не бессмысленная тарабарщина. Их можно взломать, дополнить и даже изменить по собственному желанию. С 2017 года ученые работает над созданием переносного устройства с открытым исходным кодом, способного отслеживать сны. Похожее на перчатку устройство под названием Dormio оснащено множеством датчиков, которые могут определить, в какой фазе сна находится его владелец. Когда носитель перчатки погружается в гипнагогию промежуточное состояние между явью и сном, перчатка воспроизводит заранее записанный звуковой сигнал, в большинстве случаев состоящий из одного слова. В общем и целом, с помощью нового устройства разработчики хотят отслеживать сновидения и внедряться в них. Не знаю как вам, но мне кажется что Кристофер Нолан точно будет доволен изобретением.

Открытый исходный код это код компьютерной программы, который доступен для всех, что позволяет учиться, изменять и дополнять его по своему желанию

Для чего нужен сон?

В среднем люди проводят во сне от 15 до 30 лет в зависимости от продолжительности жизни. Считается, что здоровый сон не должен превышать 8 часов в сутки, однако у всех нас биологические часы работают по-разному, поэтому кому-то достаточно 6 часов, а кому-то 9 или больше. В целом, исследователи сходятся во мнении, что женщинам требуется больше сна, чем мужчинам. Как бы там ни было, сон выполняет важнейшие функции в организмах всех млекопитающих, включая Homo Sapiens.

Сон это естественный физиологический процесс, во время которого реакция организма на внешние раздражители снижена, а в мозге происходит специфическая деятельность.

На сегодняшний день существуют две основные теории о необходимости сна: теория восстановления организма и теория пластичности мозга.
Согласно первой теории, сон необходимым всем живым существам чтобы восстанавливать силы, потраченные во время бодрствования. Так, во время сна в организме происходит множество процессов, включая рост мышц, выработку протеинов и даже очищение мозга от продуктов жизнедеятельности подробнее о том, как во время сна происходит самая настоящая промывка мозга читайте в нашем материале. Согласно второй тории нейропластичности во время сна в мозге создаются и реорганизуются нейронные связи, перерабатывается негативный эмоциональный опыт, а полученная за день информация переносится в хранилище долгосрочных воспоминаний. Более того, во сне мозг формирует ассоциативные связи, то есть добавляет новую информацию к уже имеющейся.

Вам будет интересно: Что такое сонный паралич?

Кадр из фильма «Начало»

Скорее всего, обе эти теории верны, так как в противном случае люди могли бы прожить без сна куда больше, чем 8-11 дней. Уже 3-5 бессонных суток могут привести к сильнейшим физическим и психическим расстройствам, которые могут привести к смерти. Считается, что без сна абсолютно здоровый человек может находиться не более 8 суток, однако известны случаи и более длительного бодрствования. Как понимаете, ничего хорошего с организмом в это время не происходит. Более того, недосып приводит к развитию многих заболеваний, включая ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и депрессию. Подробнее о том, что будет если пренебрегать сном, я рассказывала в предыдущей статье.

Хотели бы вы иметь возможность записывать свои сны и полностью контролировать их? Поделитесь ответом в комментариях а также с участниками нашего Telegram чата

Подтверждает жизненно-важную функцию сна для организма циркадные ритмы (встроенные биологические часы). По сути, это ритмы с периодом около 24 часов, которые контролируют не только время сна и бодрствования, но и время приема пищи, выработку гормонов, метаболизм и пр. Примечательно, что циркадные ритмы есть у всех живых организмов, даже у плодовых мушек Drosophila. Поэтому при регулярном недосыпе появление различных заболеваний не удивительно.

Откуда берутся сны?

Если максимально упростить ответ, то сон это время отдыха нашего организма. Но на самом деле как ранее выявили ученые во время сна активность нейронов (нервных клеток) в мозге продолжается. Мы знаем об этом благодаря методам электрофизиологии, когда исследователи смогли фиксировать активность нейронов коры головного мозга. При этом оказалось, что некоторые нейроны работают во сне даже активнее, чем в период бодрствования. Но почему? По мнению специалистов абсолютно все способны видеть сны, но вот запоминают нет. Сны бывают как тусклыми и обесцвеченными, так и яркими и красочными.

Сны также сигнализируют о состоянии организма. Так, если вам сниться что вы задыхаетесь, то следует обратить внимание на легкие/бронхи, а если во сне вас как будто бы заваливает землей, то не откладывайте визит к кардиологу. Примечательно, что во время переживания сновидений активнее других работают зоны мозга, связанные со зрительным восприятием (затылочная область) и обработкой сенсорной (чувственной) информации (теменная область). При этом активность этих зон сохраняется вне зависимости от фазы сна. Подробнее о фазах сна и их особенностях читайте в материале моего коллеги Рамиса Ганиева.

Мозг величайшая загадка. Его работу в полной мере не понимает никто

Так или иначе, благодаря существующим знаниям о процессах во время сна и современным технологиям, не так уж и удивительно, что ученые пытаются взломать сны отследив мозговую активность. На самом деле перчатка Dormio далеко не самый революционный проект последних лет, так как устройство, которое в прямом смысле позволяет читать мысли почти готово.

Об этом и многих других е менее увлекательных открытиях читайте на нашем канале в Google News. Подписывайтесь, чтобы не пропустить ничего интересного!

Как взломать сон?

Как пишет портал Futurism.com Похожее на перчатку устройство под названием Dormio оснащено множеством датчиков, которые могут определить, в какой фазе сна находится его владелец. Когда носитель перчатки погружается в гипнагогию, перчатка воспроизводит заранее записанный звуковой сигнал (как правило это одно слово). Отмечу, что гипнагогические образы или галлюцинации это нормальное состояние сознания при переходе от бодрствования ко сну. В ходе эксперименте исследователи из MIT пригласили 50 испытуемых. Каждому из них говорящая перчатка попыталась внедрить в сон тигра, произнося заранее записанное сообщение со словом «тигр». В результате после пробуждения некоторые испытуемые изъявили желание завести себе парочку тигров. Ничего не напоминает?

Не перчатка Бесконечности, конечно, но тоже неплохо

В будущем ученые надеятся, что их устройство позволит полностью контролировать свои сны. В 2019 году семинар инженерия сновидений, организованный лабораторией сновидений при MIT, обсуждал мир «осознанных сновидений» это состояние, в котором люди осознают, что видят сон, пока спят. Благодаря этому особенному чувству вы можете попробовать взлететь и даже прогуляться по Луне без скафандра это намного лучше, чем VR. Проблема, однако, заключается в том, что наших знаний об осознанных сновидениях по-прежнему недостаточно. Приблизительно один процент людей способен входить в это состояние регулярно, а это значительно затрудняет изучение этого феномена. Состояние мозга во время осознанных сновидений также еще не очень хорошо изучено. Так или иначе, несмотря на огромное количество вопросов и неизвестных, создание устройства, которое позволяет взламывать сны и внедрять в них какие угодно идеи это очень круто и я не сомневаюсь, что в будущем и не такое возможно.

Возможно, в будущем мы будем устраивать стримы сновидений и выбирать чей сон круче

Подробнее..

Карты древних городов можно составить даже не проводя раскопок

14.06.2020 00:08:39 | Автор: admin

Узнать, как примерно выглядели древние города, можно и без археологических раскопок

Прямо сейчас, под местом где вы находитесь, могут лежать древние предметы или даже целые здания. Ежегодно археологи обнаруживают сотни мест, под которыми когда-то давно располагались целые города, но за раскопки они берутся не сразу. А все потому, что для проведения таких работ необходимо много людей, а желающих не так много. К тому же, во время раскопок, древние предметы с большой долей вероятности будут сломаны, и дело не только в неосторожности археологов большинство из артефактов просто гнилые и на глазах распадаются на части. Вдобавок, некоторые исторические объекты лежат под современными зданиями так что же, их нужно сносить? Ну уж нет. К счастью, у археологов есть инструмент, который позволяет обнаружить оставшиеся под слоями земли древние города не проводя никаких раскопок.

Что такое георадар?

Название этому инструменту георадар. Первые рабочие экземпляры этого аппарата были представлены в 1970-х годах и предназначались для обнаружения подводных объектов. Вскоре инструментом начали пользоваться даже археологи, ведь они как раз занимаются поиском вещей, которые находятся в сотнях метрах под землей. Кажется, георадары прямо были созданы для проведения археологических поисков.

Конструкция георадара состоит из трех частей:

  • антенной части;
  • компьютера для регистрации находок;
  • блока управления.

Антенная часть состоит из передающей и принимающей антенны. Для регистрации находок используется компьютер, а если быть точнее ноутбук, потому что исследователи могут легко брать его с собой куда угодно. Блок управления состоит из различных кабелей для передачи информации.

Примерно так выглядит современный георадар. Судя по фото, вместо ноутбука в нем используется планшет

Принцип работы георадара достаточно прост. Так называемая передающая антенна посылает под землю электромагнитную волну. Если под земной поверхностью нет ничего интересного, волна пропадает. А если там что-то есть она отражается от подземного объекта прямиком в принимающую антенну. Полученная информация отправляется в компьютер, где регистрируется в специальной программе.

Электромагнитная волна это колебания, которые создают электрические и магнитные поля. Они подчиняются всем законам волн, то есть могут рассеиваться, поглощаться, отражаться и так далее.

Археологические работы

Цена георадаров превышает 100 тысяч рублей, так что для развлечений его позволить себе может не каждый. Зато ученых такая стоимость не пугает, потому что это устройство заметно упрощает им работу. По данным научного журнала Antiquity, недавно георадар помог археологам изучить ранее неизведанную часть древнеримского города Фалерии Нови (Falerii Novi), который расположен в 50 километрах от столицы Италии Рима.

Фалерии Нови была обнаружена относительно давно, но недавно исследователи нашли еще одну часть города, которая до сих пор остается под землей

Считается, что этот античный город был основан в 241 году до нашей эры и был оживленным поселением на протяжении тысячи лет. Площадь недавно обнаруженной части этого города составляет 30,5 гектар, но она до сих пор находится под землей археологи ее пока не раскопали. Но откуда же они узнали, что у древнего города есть еще одна часть? Конечно же, при помощи георадара.

Один из исследователей и использованный ими георадар

Археологи поместили георадар на тележку и изучили всю территорию, на которой должен был находиться город. При помощи посылаемых вглубь земли электромагнитных волн, исследователи с точностью до 12,5 сантиметров выяснили, где в городе располагались бани, храм, рынок и другие объекты. Им даже удалось обнаружить водопроводную сеть карта древнего города получилась очень детализированная.

Так выглядит карта не раскопанной части древнеримского города Фалерии Нови

Изучив карту, ученые сделали весьма интересное открытие оказывается, небольшие древнеримские города вроде Фалерии Нови, были очень развитыми. Храм, рынок и даже бани имели на удивление сложную конструкцию, хотя изначально исследователи ожидали найти простенькие сооружения. Впрочем, вполне возможно, что изначально поселение было скромным благодаря георадару ученые нашли доказательства того, что крупные сооружения были возведены на месте несложных построек. Скорее всего, самые древние сооружения города были разобраны, а использованные для их строительства камни пригодились при возведении более современных строений.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

О пользе георадаров недавно также упоминал мой коллега Артем Сутягин. В своем материале он рассказал, как это устройство помогло ученым найти под землей останки 20-метрового корабля, на котором тысячи лет назад плавали викинги.

Подробнее..

Создан экран, который позволяет слепым читать шрифт Брайля без прикосновения

31.05.2020 00:01:22 | Автор: admin

Чтобы помочь слепым распознавать информацию, более 150 лет назад был создан шрифт Брайля, который до сих пор широко используется по всему миру. Он состоит изшести выпуклых точек наплоской поверхности с разным расположением, что позволяет отображать в основном цифры для слепых людей. Некоторые интерактивные дисплеи Брайля позволяют отображать разный текст, однако они очень дорогие, и их использование считается небезопасным, поскольку любой наблюдатель может подсмотреть информацию на экране. Зачитывание написанного текста с помощью голоса тоже считается неэффективным, так как это неконфиденциально. Поэтому ученые постоянно находятся в разработке новых способов, которые помогут слепым взаимодействовать с написанным текстом.

Что такое шрифт Брайля

Одно из таких решений удалось создать инженерам из Германии, которые смогли приспособить ультразвуковой дисплей для отображения цифр шрифта Брайля. Экран создает в воздухе несколько зон из ультразвуковых волн, и человеку достаточно близко поднести к нему ладонь, чтобы с помощью кожи различить эти волны. По задумке ученых, такой дисплей впоследствии можно будет установить, например, над клавиатурой банкомата. Сейчас слепые люди пользуются банкоматами с помощью шрифта Брайля, который наносят на кнопки ввода пин-кода, а также с использованием голосовых подсказок от самого устройства. Однако это не совсем безопасно: любой может подойти вплотную к такому человеку и увидеть, какие цифры он набирает.

Идея создать рельефно-точечную азбуку пришла Луи Брайлю после того, как он, играя в мастерской отца, случайно поранил глаз, что через два года привело к окончательной потере зрения. Он не только создал шрифт Брайля, но и также работал преподавателем-репетитором, научился играть на пианино и органе.

Как слепые распознают цифры

В качестве альтернативы инженеры предлагают использовать разработанный ими ультразвуковой дисплей, который можно установить налюбых общедоступных устройствах для слепых. Экран с помощью звуковых волн моделирует сигнал вдиапазоне, различимым рукой, в результате человек ощущает заметное давление ивибрацию вопределенной точке пространства.

Как рука распознает символы с экрана

Если символ, отображенный на ладони, соответствует цифре, которую хочет ввести слепой, он перемещает руку ниже и одним касанием подтверждает ввод.

Работу дисплея протестировали с одним из банкоматов

Конечно, для полноценной работы такого устройства на том же банкомате потребуется поддержка нового типа отображения и ввода информации для слепых, но сама идея разработки подобного дисплея уже вызывает интерес у многих ученых. Его единственный недостаток пока что — точность срабатывания; слепые люди распознают символы, спроецированные на их ладонь, в среднем в 85% случаев. Это, конечно, тоже немало, но сейчас такой человек может воспользоваться обычной клавиатурой банкомата со шрифтом Брайля и точно ввести нужные ему цифры. Кроме того, это будет заметно быстрее, но менее конфиденциально.

Такой экран было бы целесообразно использовать не только в банкоматах и лифтах, как это хотят реализовать инженеры, а просто в повседневной жизни слепых людей. Вместо шрифта Брайля на поверхностях они смогут считывать информацию с помощью ультразвуковых волн на своей ладони. Слепые люди не могут использовать зрение для построения своей модели мира, они полагаются на другие чувства. Поэтому у них обострено, в частности, осязание, которое позволяет им пользоваться шрифтом Брайля.

Символы, которые использовались в исследовании

Ученые опросили 11 слепых людей и предложили им попробовать новое устройство, и по удобству использования оно набрало почти 80 баллов из 100. Инженеры уже создали несколько рабочих прототипов нового дисплея для слепых, которые планируют применить в некоторых банкоматах и лифтах.

Интересно, что врожденная слепота каким-то образом защищает человека от шизофрении. При этом если вы потеряли зрение в более поздний период жизни и в роду есть родственники с шизофренией, то шансы заболеть значительно возрастают.

Миллионы людей по всему миру страдают от заболеваний, которые приводят к постепенному вырождению светочувствительных клеток в их глазах, что в итоге влечёт за собой полную слепоту. 5 лет назад исследователи из Университета Бёрна и Геттингского университета разработали способ, благодаря которому можно развернуть этот процесс вспять, однако с того времени дальше испытаний на мышах дело не продвинулось.

Сейчас шрифт Брайля печатают прямо на кнопках

Подробнее..

Мозг проигрывает воспоминания во время сна

08.05.2020 20:07:30 | Автор: admin

Если иногда во сне вы видите события из прошлого, то возможно это и правда неспроста. Оказалось, во время сна мозг работает над тем, чтобы закрепить и упорядочить воспоминания. На самом деле ученым давно известно, что мозгу нужен сон, чтобы пересмотреть события дня и перенести их в отделы длительного хранения воспоминаний. Вот почему перед экзаменом студентам часто советуют учиться перед сном чтобы хорошо запомнить материал. Однако механизм, с помощью которого мозг хранит воспоминания, плохо изучен. Недавно крошечные микроэлектроды, помещенные в мозг двух пациентов с эпилепсией, впервые показали, как именно нейроны мозга активизируются во время сна, чтобы «воспроизвести» наши кратковременные воспоминания и переместить их в постоянное хранилище.

Несмотря на десятилетия исследований, до сих пор остается несколько неясным, как "кратковременные" воспоминания извлекаются, чтобы стать "долгосрочными" и как попадают в хранилище. Использование интерфейса мозг-компьютер это захватывающий способ изучения памяти, поскольку он может записывать паттерны активности клеток мозга, а затем искать их.

Отслеживание отдельных нейронов

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Cell Reports, проводилось с помощью Брейнгейт (Braingate) устройства, созданного совместными усилиями ученых из университета Брауна, Стэнфордского университета и университета Кейс-Вестерн-Резерв. Последние 10 лет исследователи занимались разработкой интерфейсов мозг-компьютер, которые позволяют людям с боковым амиотрофическим склерозом (ALS) и другими неврологическими заболеваниями, черепно-мозговой травмой или потерей конечностей использовать мозговые сигналы для перемещения компьютерных курсоров, роботизированных рук и других вспомогательных устройств.

В ходе нового исследования хирурги имплантировали крошечные электроды в верхнюю часть мозга двух парализованных пациентов, и попросили их думать о движении руки в определенном направлении. Отображая поведение нейронов во время мышления, декодер может перевести мысль в речь или в действие с помощью роботизированных протезов и других вспомогательных устройств. Недавно главный редактор Hi-News.ru Ренат Гришин рассказывал о потрясающем устройстве, которое переводит мысли в текст.

Нейрон электрически возбудимая клетка, которая обрабатывает, хранит и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов.

Это интересно: Когда станет возможно компьютерное чтение мыслей?

Как пишут авторы работы, у разных нейронов разные предпочтительные направления. Некоторые увеличивают скорость всякий раз, когда человек хочет переместить свою руку вверх; другие, когда человек хочет двигаться вправо или влево. Теперь, благодаря проделанной работе, по паттерну активации нейронов ученые могут определить в каком направлении человек собирается двигать рукой.

Во время эксперимента двум пациентам с имплантированными устройствами было предложено вздремнуть. Во время сна их нейронная активность регистрировалась как исходная. Затем каждый играл в смоделированную по образцу электронной игры Simon 1980-х годов, в которой игрокам предлагалось повторить тот же порядок легких движений, что только что показанная игра. Конечно, оба испытуемых не двигали конечностями, как делал это Саймон. Они использовали свой разум, чтобы повторить действия игры в это время нейронная активность была записана. Результаты показали, что во время дневного сна активность нейронов была идентична той, что регистрировалась во время реальной игры двух испытуемых. Это означает, что их мозг продолжал играть после того, как они засыпали, воспроизводя те же самые паттерны в своем мозгу.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Ученые читают мысли

Как пишет Newsweek, полное понимание того, как именно воспоминания хранятся в мозге может помочь раскрыть механизм работы основных функций мозга. Более того, использование такой технологии для изучения нейронной активности во время сна беспрецедентно. Авторы исследования надеются, что в будущем смогут разработать более эффективные методы лечения заболеваний, вызывающих нарушения памяти, таких как болезнь Альцгеймера.

Частично парализованный мужчина управляет роботизированной конечностью с помощью устройства Braingate

Напомню, что сон жизненно важный процесс, в котором исследователи пытаются разобраться не первое столетие. Так, всего три года назад широкой общественности стало известно о циркадных ритмах ритмах с периодом около 24 часов, которые есть у всех живых существ на Земле и которые в том числе ответственны за время сна и бодрствования. А еще мой коллега Артем Сутягин написал подробный и увлекательный материал о причинах, по которым людям вообще снятся сны. Настоятельно рекомендую к прочтению.

Заканчивая эту статью не могу не упомянуть о том, что исследование не лишено ограничений: в качестве испытуемых выступили всего два пациента. Однако не менее важно отметить, что устройство Braingate в целом используется крайне редко так, за все время было имплантировано всего 12 таких устройств. Но как бы там ни было, это никоим образом не умаляет того факта, что мы все ближе и ближе к самому настоящему чтению мыслей. И даже больше. А как вы думаете, когда мы научимся читать мысли и к чему это приведет? Чтобы поговорить на эту и другие не менее интересные темы, присоединяйтесь к участникам нашего Telegram чата.

С каждым днем мы все ближе и ближе к научно-фантастическим фильмам

Подробнее..

Последние комментарии

© 2006-2020, umnikizdes.ru