Novice

Raziskovalci prevajajo, kako nečloveški primati slišijo zvok

Raziskovalci prevajajo, kako nečloveški primati slišijo zvok



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ljudje z okvaro sluha bodo morda nekoč lahko govorili jasno zaradi dela raziskovalcev z univerze Brown.

Uspeli so zajeti nevronske signale v možganih rezusov makakov, vrste opic starega sveta, in to prevesti v angleške besede z vmesnikom možgan-računalnik.

Delo bi lahko utrlo pot možganskim vsadkom, ki bodo pomagali slušno prizadetim.

POVEZANE: Poudarki raziskav Različne vrste izgube sluha in potrebe po novih edinstvenih postopkih

Proces nečloveških primatov zveni enako kot ljudje

"Glavni cilj je bolje razumeti, kako se zvok obdeluje v možganih primatov," je v tisku povedal Arto Nurmikko, profesor na Brown's School of Engineering, znanstveni sodelavec na Brown's Carney Institute for Brain Science in starejši avtor študije. sprostitev, ki poudarja delo. "Kar bi lahko na koncu pripeljalo do novih vrst nevronske protetike."

Po mnenju skupine raziskovalcev so možganski sistemi ljudi in primatov razen človeka enaki v začetni fazi obdelave. Pojavi se v slušni skorji in razvrsti zvoke na podlagi stvari, kot sta višina ali ton. Zvoke nato obdelamo v sekundarni slušni skorji. Tam se zvoki ločijo kot besede.

Te informacije se nato pošljejo v različne dele možganov za obdelavo in nato v govor. Medtem ko nečloveški primati verjetno ne bodo razumeli, kaj pomenijo besede, so se raziskovalci želeli naučiti, kako besede obdelujejo.

Da bi to naredili, so snemali aktivnost nevronov rezus makakov, medtem ko so poslušali posnetke posameznih angleških besed in klicev makakov.

Posnetki označujejo prvo

Raziskovalci so se za snemanje oprli na dva vsadka velikosti graha z 96-kanalnimi mikroelektrodnimi nizi.

Makaki rezus so lahko slišali eno- in dvozložne besede, vključno z drevesom, dobrim, severom, kriketom in programom. Prvič so znanstveniki lahko posneli zapletene slušne informacije zahvaljujoč večelektrodnim nizom.

"Prej so pri delu zbirali podatke iz sekundarne slušne skorje z enojnimi elektrodami, toda kolikor vemo, je to prvi posnetek večelektrod iz tega dela možganov," je dejal Nurmikko. "V bistvu imamo skoraj 200 mikroskopskih delovnih mest za poslušanje, ki nam lahko dajo bogastvo in višjo ločljivost podatkov, ki sta potrebna."

RNN-ji so presegli tradicionalne algoritme

Del študije je bil osredotočen na določanje, kateri algoritem dekodirnega modela je bil boljši. Jihun Lee, doktorski študent v sodelovanju z Wilsonom Truccuolom, strokovnjakom za računalniško nevroznanost, je ugotovil, da so ponavljajoče se nevronske mreže ali RNN ustvarile najbolj natančne rekonstrukcije.

"V bistvu" je presegel tradicionalne algoritme, ki so bili učinkoviti pri dekodiranju nevronskih podatkov iz drugih možganskih predelov. Cilj je nekoč razviti nevronske vsadke, ki bi ljudem lahko pomagali obnoviti sluh.

"Težji scenarij je, da razvijemo sisteme, ki zaobidejo večino slušnega aparata in gredo neposredno v možgane," je dejal Nurmikko.

"Iste mikroelektrode, ki smo jih uporabljali za snemanje nevronske aktivnosti v tej študiji, se bodo nekoč lahko uporabile za oddajanje majhnih količin električnega toka v vzorcih, ki ljudem omogočajo, da slišijo določene zvoke." Njihovo delo je bilo objavljeno v reviji Nature Communications Biology.


Poglej si posnetek: Tipkove minute - 76. oddaja (Avgust 2022).