Куда ни ткнешь, везде high performance:

Gilja, V., Nuyujukian, P., Chestek, C. A., Cunningham, J. P., Yu, B. M., Fan, J. M., ... & Shenoy, K. V. (2012). A high-performance neural prosthesis enabled by control algorithm design. Nature neuroscience, 15(12), 1752-1757.

Willett, F. R., Avansino, D. T., Hochberg, L. R., Henderson, J. M., & Shenoy, K. V. (2021). High-performance brain-to-text communication via handwriting. Nature, 593(7858), 249-254.

Santhanam, G., Ryu, S. I., Yu, B. M., Afshar, A., & Shenoy, K. V. (2006). A high-performance brain–computer interface. nature, 442(7099), 195-198.

Pandarinath, C., Nuyujukian, P., Blabe, C. H., Sorice, B. L., Saab, J., Willett, F. R., ... & Henderson, J. M. (2017). High performance communication by people with paralysis using an intracortical brain-computer interface. Elife, 6, e18554.

Gilja, V., Pandarinath, C., Blabe, C. H., Nuyujukian, P., Simeral, J. D., Sarma, A. A., ... & Henderson, J. M. (2015). Clinical translation of a high-performance neural prosthesis. Nature medicine, 21(10), 1142-1145.

Kao, J. C., Nuyujukian, P., Ryu, S. I., & Shenoy, K. V. (2016). A high-performance neural prosthesis incorporating discrete state selection with hidden Markov models. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 64(4), 935-945.

Achtman, N., Afshar, A., Santhanam, G., Byron, M. Y., Ryu, S. I., & Shenoy, K. V. (2007). Free-paced high-performance brain–computer interfaces. Journal of neural engineering, 4(3), 336.

Nuyujukian, P., Fan, J. M., Kao, J. C., Ryu, S. I., & Shenoy, K. V. (2014). A high-performance keyboard neural prosthesis enabled by task optimization. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 62(1), 21-29.

Willett, F. R., Avansino, D. T., Hochberg, L. R., Henderson, J. M., & Shenoy, K. V. (2020). High-performance brain-to-text communication via imagined handwriting. BioRxiv.

Gilja, V., Nuyujukian, P., Chestek, C. A., Cunningham, J. P., Yu, B. M., Ryu, S. I., & Shenoy, K. V. (2010). High-performance continuous neural cursor control enabled by a feedback control perspective. In Front Neurosci Conference Abstract: Computational and Systems Neuroscience.

Shenoy, K. V., Churchland, M. M., Santhanam, G., Yu, B. M., & Ryu, S. I. (2003, September). Influence of movement speed on plan activity in monkey pre-motor cortex and implications for high-performance neural prosthetic system design. In Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (IEEE Cat. No. 03CH37439) (Vol. 2, pp. 1897-1900). IEEE.

Santhanam, G., Ryu, S. I., Yu, B. M., Afshar, A., & Shenoy, K. V. (2005, March). A high performance neurally-controlled cursor positioning system. In Conference Proceedings. 2nd International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering, 2005. (pp. 494-500). IEEE.

Santhanam, G., Yu, B. M., Gilja, V., Ryu, S. I., Afshar, A., Sahani, M., & Shenoy, K. V. (2008, March). A factor-analysis decoder for high-performance neural prostheses. In 2008 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (pp. 5208-5211). IEEE.

Сделали в свое время вполне добротную статью, послали в Journal of Neuroscience:

https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jn.00031.2013

Так этот, извиняюсь за выражение, х%р ("Reviewer #2) пишет: зачем вы это подаете; Марк же наш Черчланд уже открыл, как кортикальная активность связана с ЭМГ (там на самом деле какой-то бред про взведенные пружины; но это отдельный разговор).

В общем, завернули нашу статью; пришлось публиковать в Journal of Neurophysiology.

Так классическая нейронаука столкнулась с современными, так сказать, тенденциями.

Пока лучшие умы ломали копья в спорах о свободе воли, Шеной с коллегами написали детерминистическую формулу:

dx/dt = f(x(t), u(t))

"where x is now an N-dimensional (ND) vector describing the firing rates of all neurons recorded simultaneously, which we call the neural population state, and is evaluated around time t. The vector dx/dt is its temporal derivative, f is a potentially nonlinear function, and u is a vector describing an external input to the neural circuit (a U-dimensional vector). In this formulation, neural population responses reflect underlying dynamics resulting from the intracellular dynamics, circuitry connecting neurons to one another (captured by f), and inputs to the circuit (captured by u)."

Подобное торжество учения Сеченова-Павлова, с одной стороны, можно только приветствовать, но, с другой стороны...

А что, собственно, с другой стороны?

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7402639/

Цитата из статьи Шеноя (google translate плюс моя редакция):

"Поскольку нейроны преимущественно активны как во время подготовки, так и во время движения, как эта активность не вызывает движения? Классические теории предполагали, что подготовительная деятельность была подпороговой (Tanji & Evarts, 1976) или шунтированной (Cisek, 2006). Однако Черчленд и соавт. (2010) показали низкую корреляцию предпочтительных направлений между подготовкой и движением, а Kaufman et al. (2010, 2013) проанализировали классы нейронов во время подготовки и не обнаружили смещения в сторону ингибирующих клеток. Структура вычислений через динамику предоставляет вычислительную схему, которая может объяснить это явление с помощью концепции нулевых пространств (рис. 6). Если бы нейронная активность во время подготовки развивалась по нейронным измерениям, которые были ортогональны измерениям, изучаемым во время движения, то подготовительная активность не вызывала бы преждевременного движения. Кауфман и др. (2014) вместе с Elsayed et al. (2016) обнаружили доказательства существования такого механизма в моторной коре: измерения с потенциалом вывода предположительно передают информацию мышцам и преимущественно активны во время движения, а измерения с нулевым выходом преимущественно активны во время подготовки. Недавно Ставиский и соавт. (2017a) представили проверку более общей теории о том, что ортогональные измерения могут использоваться для гибких вычислений с использованием интерфейса мозг-компьютер (BCI), где выходные размеры можно контролировать экспериментально. Они показали, что сенсорная обратная связь, относящаяся к сигналам ошибки, изначально изолирована в нулевых для декодера, а не в декодер-потенциальных измерениях".


Здесь, конечно, масса глубоких мыслей, но вот что интересно: упомянутая ортогональность никогда не фигурирует в обсуждениях интерфейсов, основанных на моторном воображении, хотя, казалось бы, это наисущественнейший элемент.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7402639/

SARS-CoV-2 вызывает глубокие изменения обоняния, включая полную потерю обоняния. Хотя эти изменения часто носят временный характер, у многих пациентов с COVID-19 наблюдается нарушение обоняния, которое длится от нескольких месяцев до нескольких лет. Хотя исследования вскрытия животных и человека позволили предположить механизмы, вызывающие острую аносмию, остается неясным, как SARS-CoV-2 вызывает стойкую потерю обоняния у части пациентов. Чтобы ответить на этот вопрос, мы проанализировали образцы обонятельного эпителия, взятые из 24 биопсий, в том числе от девяти пациентов с объективно оцененной длительной потерей обоняния после COVID-19. Этот подход на основе биопсии выявил диффузный инфильтрат Т-клеток, экспрессирующих интерферон-γ, и сдвиг в составе популяции миелоидных клеток, включая обогащение дендритными клетками CD207+ и истощение противовоспалительных макрофагов М2. Несмотря на отсутствие обнаруживаемой РНК или белка SARS-CoV-2, экспрессия генов в поддерживающих барьер клетках обонятельного эпителия, называемых поддерживающими клетками, по-видимому, отражала ответ на продолжающуюся воспалительную сигнализацию, которая сопровождалась снижением количества обонятельные сенсорные нейроны относительно обонятельных эпителиальных поддерживающих клеток. Эти результаты показывают, что воспаление, опосредованное Т-клетками, сохраняется в обонятельном эпителии еще долго после того, как SARS-CoV-2 был элиминирован из ткани, что указывает на механизм долговременной потери обоняния после COVID-19. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.add0484

Очень часто приходится видеть/слышать, как кто-то с гордым видом отвергает утверждение, что мозг использует только сколько-то процентов себя, но на самом деле это так. И молчащих нейронов много, и синапсов. https://scitechdaily.com/surprising-discovery-mit-neuroscientists-find-that-adult-brain-is-filled-with-millions-of-silent-synapses/

"Its implant, the Layer 7 Cortical Interface, is a strip of flexible, thin film material – similar to a piece of Scotch tape, but with a thickness that is 1/5th that of a human hair. It is configured to conform to the surface of the brain without damaging tissue, and can be implanted using a proprietary, minimally invasive cranial micro-slit technique. Precision’s device is engineered to be safely removable and can process large amounts of data. Each microelectrode array comprises 1,024 electrodes, with electrode density 600 times greater than standard cortical arrays."

Интересно, что в подобных обьявлениях никогда не упоминается проблема биосовместимости, а между тем мозг приучен к тому, чтобы сверху на нем лежали оболочки, а не какие-то тонкие пленки. Причем, эту тонкую пленку могут даже сьесть соответствующие имунные клетки.

https://www.finsmes.com/2023/01/precision-neuroscience-raises-41m-in-series-b-funding.html

А мозг молчит https://www.researchgate.net/profile/Shy-Shoham/publication/7229391_How_silent_is_the_brain_Is_there_a_dark_matter_problem_in_neuroscience/links/56665a6808ae192bbf92803a/How-silent-is-the-brain-Is-there-a-dark-matter-problem-in-neuroscience.pdf

Бывший сотрудник, работавший над дизайном доклинических исследований, и бывший директор лаборатории, работавший над оценкой безопасности имплантированных устройств Neuralink (до испытаний на людях), недавно объявили об увольнении, используя именно эту терминологию. Оба проработали в стартапе не менее двух лет. https://endpts.com/neuralink-employees-cite-layoffs-at-elon-musks-brain-computer-interface-startup/

Почитайте — за что купил, как говорится, за то и продаю. Но, кстати, крысиная модель подобного напрашивается, и были бы ресурсы, я б непременно сделал. https://www.washingtonpost.com/wellness/2023/01/26/smell-loss-covid-bionic-nose-brain/

Самая цитируемая статья Шеноя -- это про "ротационную динамику". Ее нужно будет разобрать подробно, но пока замечание о том, что делала обезьяна в этом эксперименте.

А обезьяна, разумеется, жульничала.

Идеализированное описание эксперимента такое: сначала обезьяна готовится к движению, пребывая в полной неподвижности, а затем его совершает. Соответственно, два состояния (states): подготовка (preparation) и выполнение (execution).

В реальности, конечно, обезьяна не дурак, и во время подготовки совершает движения. Это видно на видео (нужно будет поискать -- эксперимент заимствован из лаборатории Ричарда Андерсена; они делали видео).

А раз движение во время "подготовки" уже есть, то его, вообще говоря, хорошо бы его задокументировать. Но здесь, к сожалению, всегда куда-то пропадает контроль в виде записи ЭМГ. Хотя понятно, почему он пропадает -- жульничанье обезьяны вносит грязь и портит идеальную картинку.

Доходило до смешного. Я видел статью других авторов (не этих, но тоже из Калифорнии) на стадии рецензии. Не был рецензентом, но видел. Так вот у них рука обезьяны была закреплена в неком агрегате и она могла подыгрывать себе, надавливая на агрегат. В первом варианте статьи эта информация была, но в опубликованном на всякий случай убрали, чтобы не бросалось в глаза. Записией ЭМГ, разумеется, тоже не показали.

Могу показаться слишком придирчивым по данному пункту -- подумаешь, проделки обезьян. Но он все же имеет некоторую значимость.


https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3393826/

Собственно — и это из той же статьи — хоть не очень четко видно, но все же видно, что зеленые и красные кривули, иллюстрирующие записи ЭМГ дельтoвидной мышцы, сегрегированы задолго до начала движения. Зеленое выше, красное ниже, что означает, что подготовительная поза руки/напряжение в мышцах разные для разных движений.

😱 Мы неоднократно рассказывали, что кампус Сколтеха очень любят снимать в рекламе, но новый ролик бренда женской одежды LIME нас действительно поразил.

Внимание, все трюки (дефиле на мебели) были сделаны профессиональными моделями. Пожалуйста, не пытайтесь повторить это в кампусе самостоятельно. 😅

⚡️Neuralink объявил поиск людей, которые готовы внедрить себе в мозг нейроинтерфейс

Компания заявила, что они начали сбор заявок ещё в декабре, но масштабно объявляют сейчас, в Twitter.

Чтобы подать заявку и принять участие в реестре пациентов, притенденты должны быть старше 18 лет, быть гражданином США или постоянным жителем с любым из следующих диагнозов:

1 паралич или тяжелая слабость во всех четырех конечностях
2 паралич как минимум двух конечностей
3 потеря зрения
4 глухота
5 афазия (неспособность говорить).

Чтобы принять участие, вам нужно будет заполнить форму информированного согласия реестра пациентов, разрешить Neuralink получить доступ к медицинским картам пациента и заполнить анкету. Компания не платит за участие в этом эксперименте.

Одновременно с этим сообщается, что на сегодняшний день у Neuralink нет доступных клинических испытаний.

Более того у них нет и лицензии FDA. Маск опять устроил пиар-акцию на фоне этих новостей о конкурентах? https://news.1rj.ru/str/blockchainRF/7446

В старом анекдоте милиционер докладывал начальнику, работает ли мигалка: «Работает, не работает, работает, не работает…»

Здесь примерно то же самое, только с учетом индивидуального альфа ритма.

В результате даже милиционеры обучаются. Интересно!

https://academic.oup.com/cercor/advance-article/doi/10.1093/cercor/bhac426/6814397

Исследование пурги (работ в области психологии) https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2208863120

Кортикальные бегущие волны. Эта тема мне близка в связи с уточнением, что так называемая ротационная динамика представляет из себя не что иное, как бегущую волну.

https://www.nature.com/articles/nrn.2018.20

Вот, кстати, этот комментарий. Близкое рассмотрение данных Черчланда, Шеноя и их коллег выявило бегущие волны. Они-то и обуславливают «ротационную динамику». https://www.nature.com/articles/s41598-019-54760-4

В связи с интересом к проблеме сознания, следует упомянуть, что существуют электромагнитные теории сознания, которые представляют из себя редкостный бред.

Моя выжимка из того, что написано по этому поводу в Википедии:

Отправной точкой для "теорий" Макфаддена и Покетт является тот факт, нейроны вызывают возмущение в окружающем электромагнитном поле.

Макфадден высказал гениальное предположение, что электромагнитное поле мозга создает "представление информации". В его "теории" утверждается, что синхронное срабатывание нейронов, которов усиливает влияние флуктуаций электромагнитного поля, что-то да значит. Далее Макфадден предполагает, что "цифровая информация от нейронов" интегрируется для формирования "сознательного электромагнитного информационного поля". Предполагается, что сознание является компонентом этого поля, которое передается обратно к нейронам и сообщает о своем состоянии вовне. Мысли рассматриваются как электромагнитные представления нейронной информации, и утверждается, что свобода воли при выборе действий является нашим субъективным опытом воздействия поля с нейронами.

Сьюзан Покетт выдвинула "теорию", имеющую аналогичную физическую основу "теории" Макфаддена, в которой сознание рассматривается как идентичное определенным "пространственно-временным паттернам электромагнитного поля". Однако в то время как Макфадден утверждает, что его детерминистская интерпретация электромагнитного поля не противоречит общепринятому мышлению, Покетт предполагает, что электромагнитное поле включает в себя универсальное сознание, которое испытывает ощущения, восприятие, мысли и эмоции каждого сознательного существа в мире. вселенная. Однако в то время как Макфадден считает, что поле является причинным для действий, хотя и детерминистически, Покетт не считает поле причинным для наших действий.

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_theories_of_consciousness

Оказывается, видный теоретик сознательных электромагнитных полей буквально на днях опубликовал очередной перл. Пока даю ссылку, потом прокомментирую подробнее. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2022.1024934/full