Category: лытдыбр

Category was added automatically. Read all entries about "лытдыбр".

homuncul

Ворота в мозг

В далеком 2010 году встречался с Юрием Даниловым, разработчиком прибора BrainPort – того самого, что позволяет слепым видеть языком. Тогда мы сделали большое интервью ("Видеть языком"), Данилов подробно рассказал, что и как. Но уже в то время он приспособил прибор и для других целей: работал с больными, потерявшими координацию и способность нормально двигаться. Привезенный в Москву BrainPort лишился камеры и не передавал изображение. Просто стимулировал язык. Данилов использовал прибор для нейрореабилитации, чему я был свидетелем.

Пора рассказать, как продвинулось дело и какие перспективы открылись. Нахожу это более сногсшибательным, нежели зрение через язык. Заранее согласен: звучит как фантастика. Я бы не поверил, если бы не знал Данилова, его предыдущие результаты со слепыми, минимальную физиологию, стоящую за этим, про рост внимания к стимуляции в нейромедицине. А главное – если бы не видел видеозаписей пациентов «до» и «после». Изложенное ниже можно поделить на три, подразумевая, что не на всех срабатывает; что на деле не все так гладко. Но даже в таком варианте принять будет сложно. Статью опубликовал РР. Текст для удобства привожу полностью.


Ворота в мозг «Русский репортер» №7 (383), март 2015

На первом видеоролике женщина идет по коридору. Впрочем, слово «идет» не передает реальной картины. Мы видим пациентку, едва переступающую ногами, с трудом сохраняя равновесие; её качает в стороны, она осторожно перешагивает небольшой брусок и не падает лишь потому, что ее подстраховывает другая женщина. Помощница всегда рядом: элементарные задания – посмотреть направо и налево во время ходьбы, развернуться, обойти препятствие – даются пациентке с большим трудом.

Пять лет назад она попала в аварию. Ноги вполне здоровы, но мозг пострадал и не может наладить контроль движений. В итоге инвалидность, сильные нарушения речи и тяжелая депрессия. Врачи не нашли средства помочь – разведя руками, они предложили ей заново учиться жить. Вот так, после безуспешных скитаний по клиникам, она оказалась в лаборатории нейрореабилитации Университета штата Висконсин (США).

Второе видео снято спустя пять дней после первого. Та же женщина уверенно идет по коридору, легко обходит и перешагивает, спускается и поднимается по лестнице. А в конце ролика, чтобы нас добить, прыгает со скакалкой. За пять дней, прошедших с тех пор, пациентка не принимала чудо-лекарств и не ложилась под скальпель хирурга. Все что было – короткие занятия с электрическим прибором, созданным в лаборатории.

— Если бы я сказал, что то, что мы делаем, может помочь таким хроническим больным, вы бы мне не поверили, — признается Юрий Данилов, научный руководитель лаборатории. — Я бы сам себе не поверил. Даже в моем сознании это уложилось с трудом.

Данилов не врач, но через его руки прошли сотни тяжелых пациентов. Это люди после инсультов, сотрясений мозга, больные рассеянным склерозом и болезнью Паркинсона. В лаборатории придумали технологию, которая обещает изменить облик медицины.

Прибор устроен вопиюще просто: коробочка, из которой торчит лопатообразная пластина, накладываемая на язык. Пластина зажимается зубами, с прибором можно как угодно двигаться, и все это время язык получает легкие электрические импульсы. Это совсем не больно, покалывания от пластины Данилов сравнивает с пузырьками шампанского. Он показывает один видеоролик за другим – пациенты до и после – и везде примерно одна картина: к людям возвращается свобода движений, они начинают ходить без посторонней помощи.

— Мы не клиника, мы разработчики. Я работаю с пациентами, только когда у меня есть разрешение на определенное число больных. И если у нас нет возможности дать человеку прибор, чтобы он уехал с ним домой, мы просто не беремся за его лечение, — предупреждает Данилов.

Пару лет назад его лаборатория подключилась к программам правительства США. Они связаны с реабилитацией контуженых солдат, реабилитацией после спортивных травм – сейчас это одна из острейших проблем в штатах. Прибор разрешен Управлением по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA), но считается экспериментальным и не продается. Collapse )
homuncul

Взрослый "маугли": жизнь без слов

Затрудняюсь представить внутренний мир человека, который не знает ни одного языка и не подозревает, что языки существуют. Такой человек даже не догадывается, что можно называть предметы по именам и разговаривать с окружающими. Еще труднее вообразить, что он ощущает, когда идея языка впервые открывается перед ним. Очень впечатлила странная и драматичная история Ильдефонсо, глухого американца мексиканского происхождения. Её рассказывает Сьюзан Шаллер (Susan Schaller) в своей книге "Man without Words", предисловие к которой написал Оливер Сакс. Он же, к слову, и убедил автора издать такую книгу после того, как узнал про Ильдефонсо. (Совсем недавно на основе книги вышел документальный фильм).

Случилось это в 1970-х, Сьюзан тогда была совсем молодой девушкой, владеющей языком жестов. Она подрабатывала в общественной организации помощи глухим. Её будущий ученик, 27-летний Ильдефонсо, не знал, что он глухой – он вообще не знал, что существуют звуки. Его никогда не учили языку жестов, и он не имел ни малейшего представления о том, что люди могут разговаривать. Это, правда, выяснилось позже. Я перевел (наскоро, с минимальными сокращениями) ключевой фрагмент её интервью 2009 года, где Сьюзан вспоминает, как шел процесс обучения. Однажды её направили помогать в класс «Навыки чтения». Там, среди двух десятков глухих учеников она впервые увидела Ильдефонсо.

* * *

Он держался так, будто на нем смирительная рубашка. Он забился в угол, защищая себя. Я заметила, что он следил за ртами, он изучал людей. Даже будучи напуганным, он смотрел: что происходит, что происходит? Я видела, как к нему подошла ассистентка и заговорила на языке глухонемых. Она, в самом деле, паршиво владела знаками и была очень раздражена. Она открыла учебник, взяла его руку с карандашом и стала водить от изображения кошки к знаку «C-A-T». Потом пошла дальше. Он просто остался с этим бессмысленным взглядом и был очень напуган. Было очевидно, что он понятия не имел, что он только что делал. Так что я не могла уйти. Мне стало любопытно. Я подошла к нему и показала жестами: «Привет. Меня зовут Сьюзан». Он попытался это скопировать и воспроизвел неряшливую версию «Привет, меня зовут Сьюзан». Очевидно, он не понимал, что делал. В этом не было языка. Меня это потрясло.

Он выглядел как индеец-майя, и я подумала, что если бы он знал мексиканский язык жестов, он не стал бы пытаться меня копировать. Это не то, что обычно делают, даже если вы не знаете конкретного языка. Я не могла уйти. Я постепенно выяснила, что этот человек не знал никакого языка. Как я уже говорила, я убедилась, что он был очень умным. Я видела, что он очень старается. Мне было двадцать два года. Я понятия не имела о том, что нужно делать. Я столкнулась с проблемой, как передать идею языка кому-то без языка.

И он даже не знал, что существует такая вещь как звук?

Я об этом в то время не подозревала. Вокруг было много суматохи. Я просто должна была начать. Я просто попыталась наладить общение. Каждый раз, когда я поднимала руки, он поднимал руки. Он подражал. У него было выражение лица: что мне следует делать? Очень скоро стало очевидно, что всю свою жизнь он выживал копированием. Он видел, что если вы собираете помидоры, кладете их в ведро и получаете зеленые бумажки, а затем вы берете эти зеленые бумажки и идете вон в тот магазин, там вам дают лепешки. Если вы это увидели, то вы собираете помидоры, кладете их в ведро, получаете зеленую бумагу... Я имею в виду, он не знал, что именно он делает, но он мог выживать. По крайней мере, он получал лепешки. Таким образом, самым удручающим опытом за всю мою жизнь, без сомнения, была эта визуальная эхолалия. Как с этим справиться? Он понятия не имел, что есть такая вещь, как беседа, диалог: вы слушаете, я говорю; я говорю, вы слушаете. Он совершенно не догадывался об этом!

Collapse )
homuncul

О новых очертаниях эволюционной теории

В октябрьском номере «Химии и Жизни» опубликован краткий реферат книги “The Logic of Chance: The Nature and Origin of Biological Evolution” by Eugene V. Koonin. Подытоживая свой текст, автор реферата выносит вердикт: эта монография требует срочного перевода на русский язык.

Поскольку мне довелось поучаствовать в переводе этой книги, могу сказать, что данное требование близко к осуществлению. Если не произойдет ничего экстраординарного, «Логика случая» будет издана на русском – надеюсь, что ждать осталось не так долго. Это стало возможным благодаря доброй воле многих людей, включая самого Кунина, но особо нужно отметить самоотверженный труд fregimus, вклад которого просто неоценим.

Должен оговориться, что хотя книга посвящена механизмам эволюции, в ней затронут только генетический уровень. Автор – специалист по сравнительной геномике и обозревает ту область, в которой блестяще ориентируется. Эволюция, соответственно, предстает как процесс изменения геномов; изменение форм организмов остается за кадром. Это ни в коей мере не недостаток книги, но читателю не стоит ожидать, что она покрывает всю эволюционную биологию. В ней ровно то, что можно сказать об эволюции на основе молекулярных данных (за исключением, быть может, спорного окончания главы про абиогенез). В качестве прелюдии хорошо подойдет интервью, которое Кунин дал в конце 2012 года. Приведу отрывок, полностью можно прочесть по этой ссылке.


Мне казалось, что самое главное, что произошло с самой сердцевиной дарвиновского учения с тех пор, как появилась сравнительная геномика, - это перенос центра тяжести от адаптации к случайности. К тому, что авторы синтетической теории эволюции в 60-е совершенно отбросили.

Скажем аккуратно: они отбросили всякую роль случайности в чем-либо, кроме возникновения мутаций. Всю роль случайности они отвели возникновению мутаций. Действительно, если выделять один главный аспект тех изменений, которые произошли с теорией эволюции, то это, видимо, именно так. Выражаясь языком физики, которым я люблю выражаться, мы сменили нулевую гипотезу. Теперь она состоит в том, что по умолчанию любые изменения, которые фиксируются в эволюции, являются изменениями нейтральными, что какую-либо адаптационную ценность любых изменений следует доказывать. Пожалуй, это действительно самое главное, что случилось. Но, как вы понимаете, любые суждения о самом главном являются субъективными, и случилось много других важных вещей.

Я думаю, что другая вещь, которая является не менее важной для понимания эволюции, состоит в следующем. Мы, биологи, открыли мир микробов, в том числе вирусов. Дарвин о них в каком-либо содержательном смысле не знал. Он знал, что что-то такое есть, но совершенно не учитывал этот мир в своей картине эволюции. Точно так же, как и авторы синтетической теории эволюции.

И это открытие мира микробов повлияло на теорию эволюции крайне радикально. Во-первых, мы теперь знаем, что эти организмы эволюционируют существенно иным путем. Не полностью иным, наследование с изменением, конечно же здесь тоже присутствует. Но у них совершенно иная динамика эволюции. И второе - ими абсолютно нельзя пренебрегать, рассматривая эволюцию каких-либо организмов. Это тоже исключительно важное понимание, которого совершенно не было ни у Дарвина, ни у каких-либо авторов синтетической теории эволюции. Все эти замечательные люди свои модели и принципы применяли только к животным и растениям, а это очень маленькая часть биологического разнообразия.

То есть и представление о древе жизни, как его понимал Дарвин, теперь очень сильно изменилось?

Конечно же, абсолютно изменилось. И более того, в математическом смысле оно перестало быть каким-либо древом. В математике древо - это все-таки двоично разветвляющийся граф, ну или хотя бы направленный ациклический граф, - то есть несколько его ветвей могут выходить буквально из одной математической точки.

Но мы ведь теперь понимаем, и я думаю, что это оспаривать не стоит, что ядерные организмы возникли в результате симбиоза двух клеток. И таким образом, выражаясь языком теории графов, в нашем дереве возникает цикл, а значит это никакое не древо. Более того, этот симбиоз был не единственным, как вы тоже отлично знаете. Растения, например, стали растениями в результате приобретения хлоропласта. Зачем далеко ходить? Практически все насекомые несут в себе внутриклеточные симбиотические бактерии, во многих случаях они являются совершенно необходимыми для существования этих организмов. Все представление о топологии этого "дерева" изменилось.

То есть вы хотите сказать, что и для растений с животными теперь картина тоже изменилась?

Давайте я просто скажу вам банальную вещь. Геном млекопитающих приблизительно на 2/3 состоит из остатков вирусных геномов. А геном растений, например кукурузы, на все 90 процентов. Не учитывать этот факт и при этом рассматривать их эволюцию, мягко говоря, означает рассматривать ее неполнo.

* * *
homuncul

Микроволновой слуховой эффект: уши затыкать бесполезно

Суть явления состоит в том, что электромагнитное излучение определенной частоты, направленное на человека, вызывает термическое расширение тканей внутри головы, которое приводит к образованию волн ударного напряжения. Последние воспринимаются «улиткой» внутреннего уха как звук. [Несмотря на пугающие образы, повышение температуры очень незначительно]. Звук обычно слышится как гул, свист или щелчок, и, естественно, его ощущает только человек, который подвергается воздействию. О феномене стало известно еще во время Второй Мировой войны, когда техники, работающие возле радаров, сообщали о слуховых галлюцинациях. Однако первая научная публикация вышла в 1961 году (1). Ее автором был американский нейрофизиолог Аллан Фрей, и потому у явления есть и второе название: эффект Фрея.

Применения достаточно очевидны, и по числу публикаций можно проследить, что в 1970-80х исследования велись активно. В типичном эксперименте у крыс формировали условный рефлекс на определенный звуковой сигнал. Затем вместо звука использовали излучение, и крысы вели себя тем же образом, словно слышали сигнал. Совершенно естественно, что эффектом заинтересовались в DARPA. Со временем публикаций становилось все меньше. В 2008 году проходило сообщение о проекте нелетального оружия MEDUSA: «Невидимый и неслышимый луч генерирует внутри головы жертвы громкий, практически невыносимый "крик", от которого невозможно спрятаться или заткнуть уши, пока человек находится в зоне действия луча» [membrana.ru].

Впрочем, гораздо интереснее, можно ли таким путем транслировать речь. Cуществует упоминание (3), что в 1970-х гг Joseph Sharp и Mark Grove из Walter Reed Army Institute of Research смогли посредством микроволнового излучения передать слова, обозначающие цифры от 1 до 10. Впоследствии был зарегистрирован ряд патентов по микроволновой коммуникации. Например, один из недавних: H03C/154. Комментарий автора здесь.

Если метод действительно работает, в чем у меня есть некоторые сомнения, тогда воображение рисует разные варианты. Из забавного: с его помощью можно выиграть крупный приз в викторине. Менее забавно: транслировать человеку некие инструкции, но очень тихим «шепотом», с тем, чтобы его сознание их не фиксировало. Применение в политике, бизнесе, торговле и т.п. Фактически это было бы универсальным средством манипуляции. Вообще говоря, способ адресно передавать звуковые сообщения, абсолютно неслышимые для других, рождает целый букет возможностей. Крайне удивительно, что об этом еще не сняли фильм (или я просто не в курсе?).


1. Frey AH. (1961) Auditory system response to radio frequency energy. -- Aerospace Med. [Full text ]

2. Frey AH. (1962) Human auditory systems response to modulated electromagnetic energy. -- J. Appl. Physiol. [Full text]

3. Justesen D. (1975) Microwaves and Behavior -- American Psychologist [Full text]

Полезные списки публикаций на тему для дальнейшего ознакомления здесь и здесь

Microwave auditory effect: wikipedia
homuncul

(Не)алгоритмический интеллект?

Ниже мое интервью со специалистом в области систем искусственного интеллекта (ИИ).
Собеседник - Алекс Добров, профессор одного из американских университетов.
У некоторых, особенно приверженцев классического ИИ, отдельные фрагменты интервью могут вызвать внутренний протест. Отдаю себе в этом отчет. Протестовать прошу без эмоций, по существу.
Итак, поехали.


Что изменилось? С какими доминирующими ранее идеями о построении искусственного интеллекта специалисты на сегодня расстались? А что, напротив, осталось неизменным?

Пожалуй, основная идея, с которой пришлось расстаться, это то, что интеллект, равный человеческому или даже превышающий его, будет создан в относительно скором будущем. Радужные ожидания сменились пониманием того, что создание ИИ, равного человеческому, - задача на много порядков сложнее, чем казалось раньше. После этого финансирование общих проектов по созданию ИИ резко сократилось. В настоящее время даже сам термин стараются не особенно употреблять. Вместе с тем развиваются отдельные прикладные направления, под которые есть финансирование. Главный заказчик – военные.
В том, что касается тенденций развития ИИ, я бы выделил две основные:
1. Ранее весьма популярные символьные методы работы с информацией (на основе формальных грамматик и языков) уже не в фаворе, а "аналоговые" методы развиваются всё больше. Число разработок с использованием искусственных нейросетей растёт очень быстро. Мало того, даже в работе с символьной информацией используют "аналоговые" методы (например, Google).
2. Вместо ИИ-реализации на базе огромной машины всё большее развитие получает представление о реализации ИИ в виде группы интеллектуальных агентов, которые кооперируются в плане обмена информацией и совместных согласованных действий.
Неизменным, как для меня ни странно, у многих осталось убеждение, что можно построить ИИ путем копирования мозга животного. И это несмотря на то, что ни один подобный проект не увенчался успехом, что не удивительно, поскольку нейрофизиология еще очень далека от понимания того, как работает естественный интеллект (ЕИ). Collapse )
homuncul

Вырастить мочевой пузырь

Появился такой проект как TEDMED, тематическое ответвление от основного TED. Состоится грандиозное мероприятие в октябре 2010 г. Судя по анонсу участников, должно быть очень круто.

Пока имеется два видео с TEDMED-2009. Ниже отличное выступление Директора Института регенеративной медицины, Anthony Atala, M.D. Он рассказывает о последних достижениях в технологии выращивания органов. Впечатляет.

«Каждые 30 секунд умирает пациент, которого можно спасти с помощью пересадки тканей.»:



см. также по теме:
TEDMED
Growing Organs in the Lab
Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

Второе видео от TEDMED, собственной персоной David Blaine.
homuncul

Автор нейронного дарвинизма, ч.1

Джеральд Эдельман (Gerald М. Edelman)
Нобелевская премия по физиологии и медицине (1972)

Об уровнях организации, вырожденности в биологии, о редукционизме. Фрагмент интервью.


Я уже был убежден, что теория Полинга неверна. К тому времени, когда я закончил работу с белком Бенс-Джонса и начал секвестрование, я провел кое-какую работу с очищенными антителами. Картина разделения на этот раз не выглядела как размазанный пик. Продукт был гетерогенным, но наблюдалась некоторая последовательность в расположении полос легких цепочек, и это наводило на мысль о том, что разные антитела содержат разные цепи. Я еще не получил модели молекулы, но я знал, что в ней имеется по крайней мере два типа цепей и что разные молекулы имеют разный аминокислотный состав.
Примерно в это время меня пригласили прочитать лекцию на симпозиуме Фонда Кайзера. Когда я прибыл в Сан-Франциско, то оказалось, что передо мной выступает Лайнус Полинг. Он должен был рассказывать об антителах, а я — о том, как плоха его теория! Collapse )
homuncul

Я играл в науку. Часть I.

Даниел Карлтон Гайдузек
Нобелевская премия по физиологии и медицине (1976)


Уже к 18-19 годам я понял, что яркие личности всегда околачиваются неподалеку от других ярких личностей. Это касается и тех, кто не умеет говорить. Есть такие люди, которые никогда не выражают себя с помощью речи, некоторые из них вообще глухие. Яркие личности выделяют из себя яркие идеи точно так же, как мы все выделяем углекислый газ и воду, пукаем и выделяем азот, мочу, пот и фекалии. Я полностью разделяю мнение Лайнуса Полинга, который говорил, что нам не следует искать истоки наших идей, потому что мы всегда можем пройти по этому пути дальше еще на шаг или несколько шагов, и тогда может выясниться, что пришедшие нам в голову мысли восходят к еще более ранним источникам. Вы же не говорите всем окружающим: «Эй, вы ведь выдыхаете мой водяной пар и мой углекислый газ». Когда я слышу выражение типа «Мне первому пришла в голову эта мысль», я представляю себе человека, который собирает в мешок свое дерьмо. В 1940-х гг. в Калтехе мы смеялись над теми, кто говорил о своих идеях и своих теориях. Мы называли их «собиратели дерьма». Collapse )
homuncul

Биотехнологии, климат, дарвинизм и нанофабрики

лекция, прочитанная Фрименом Дайсоном на форуме «Технологии и общество» в Технологическом институте Нью-Джерси 10 ноября 2004 г.


Разговор пойдет о биотехнологиях и социальной справедливости. Мне кажется абсолютно само собой разумеющимся, что биотехнологии фундаментально и во многих отношениях изменят наш мир в течение на­чинающегося столетия, что нашему миру самым отча­янным образом недостает социальной справедливости и что на нас на всех лежит обязанность использовать возможности, даваемые биотехнологией для достиже­ния целей социальной справедливости. И все-таки я больше люблю иметь дело с типичными примерами, не­жели с абстрактными принципами. Поэтому мое вы­ступление будет построено на нескольких сюжетах, ка­сающихся возможного будущего.
Всего таких сюжeтов восемь. Один их них о предсказании, которое осущеcтвилось. Еще один о предсказании, которое оказалось ложным. Остальные шесть о предсказаниях, которые могут оказаться истинными, а могут оказаться ложными. Жизнь - это игра случая, и то же можно сказать о науке. Чаще всего наука не может сказать нам, что про­изойдет. Но наука дает нам шанс, что произойдет то, что без науки никогда бы не произошло. Если мы проявим мудрость и правильно воспользуемся возможностями, предлагаемыми нам наукой, то покидаемый нами мир окажется немного лучше, чем тот, в который мы пришли. Нам не надо сейчас договариваться о том, что это «лучше» означает. Достаточно лишь согласиться, что это «лучше» включает некоторое смягчение тех ко­лоссальных несправедливостей и того колоссального неравенства, которыми мир изобилует сегодня.

Collapse )
homuncul

МЕТОДОЛОГИЯ

/

Книга Фрэнсиса Крика "Безумный поиск"
издана у нас смехотворным тиражом в 1 тыс. экз. Между тем, очень полезно ее изучить всем интересующимся биологическими науками и уж тем паче исследователям, расчитывающим достичь в этой области чего-то серьезного...В этой небольшой книге есть две главы уровня "must read", в которых Ф. Крик размышляет о научном методе, неожиданных особенностях биологии и путях теоретического поиска.

Обе отсканировал. Сначала
Глава 10. Роль теории в молеулярной биологии

Как мы только что увидели, определение генетического кода принадлежало к числу тех задач, к которым нельзя подойти с чисто теоретическими методами. Но это отнюдь не отрицает пользу некой общей теоретической основы, хотя бы как ориентира для задания возможных направлений в проведении экспериментов. Именно природа структуры ДНК породила подобные размышления. В противном случае они были бы слишком неясными и оттого бесполезными. В 1957 году меня пригласили выступить с докладом на симпозиуме Общества экспериментальной биологии в Лондоне. Это дало мне возможность перебрать и записать свои идеи, большая часть которых уже была сформулирована ранее.
Collapse )