Categories
Life Style

Cómo tu cerebro detecta patrones en la vida cotidiana: sin pensamiento consciente

[ad_1]

Micrografía óptica de neuronas del hipocampo sobre fondo negro.

Las neuronas del hipocampo ayudan a detectar patrones en la avalancha de información que fluye por el cerebro.Crédito: Arthur Sheen/Biblioteca de imágenes científicas

La mente humana capta constantemente patrones de las experiencias cotidianas y puede prescindir de ellos. pensamiento conscienteencontrar un estudio1 De la actividad de las células nerviosas en personas a las que se les han implantado electrodos en el tejido cerebral por razones médicas.

El estudio muestra que las neuronas en regiones clave del cerebro recopilan información sobre lo que sucede y cuándo, lo que permite al cerebro detectar patrones de eventos a medida que se desarrollan en el tiempo. Los investigadores dicen que esto ayuda al cerebro a predecir eventos venideros. El trabajo fue publicado hoy en naturaleza.

“El cerebro hace muchas cosas de las que no somos conscientes”, dice Edward Moser, neurocientífico de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim. “Esta no es una excepción”.

Una tormenta de datos

Para comprender el mundo que nos rodea, el cerebro debe procesar una avalancha de información sobre lo que está sucediendo, dónde está sucediendo y cuándo está sucediendo. Los autores del estudio querían explorar cómo el cerebro organiza esta información a lo largo del tiempo, lo cual es un paso crucial en este sentido. Aprendizaje y memoria.

Lección de equipo 17 Personas con epilepsia a las que se les han implantado electrodos en el cerebro En preparación para el tratamiento quirúrgico. Estos electrodos permitieron a los autores capturar directamente la actividad de neuronas individuales en múltiples regiones del cerebro.

Estaba entre esas áreas Hipocampo y corteza entorrinalque está involucrado en la memoria y navegación. Estas áreas contienen células espacio-temporales que actúan como reloj interno y sistema de posicionamiento global (GPS) del cuerpo, y codifican el tiempo y las ubicaciones. “Todo el mundo exterior que llega a nuestro cerebro tiene que filtrarse a través de este sistema”, dice el coautor del estudio Isaac Farid, neurocirujano y neurocientífico de la Universidad de California en Los Ángeles.

Desfile de caras

En preparación para el experimento principal, los investigadores mostraron a cada participante una variedad de imágenes de rostros. Para cada participante, los científicos identificaron seis de Caras que provocaron que se activara una neurona individual en el cerebro del participante fuertemente. Por ejemplo, un participante podría tener una neurona de “hombre con gafas de sol”, junto con una neurona de “mujer con sombrero” y otras cuatro neuronas, cada una de las cuales prefiere una cara en particular.

El equipo organizó las seis fotografías de cada participante en un triángulo que contenía una foto en cada esquina y una en cada lado. Cada imagen está vinculada a sus vecinas más cercanas mediante líneas que recorren los lados y el interior del triángulo.

En un experimento piloto, los participantes vieron una serie de imágenes faciales. Había una regla simple que dictaba la secuencia de imágenes: cada cara iba seguida de una cara relacionada en el triángulo (ver 'Reconocimiento de patrones'). Por ejemplo, si la primera cara es la cara en la esquina inferior izquierda del triángulo, entonces la segunda cara será una de sus vecinas inmediatas: la cara en el medio de la base del triángulo o la cara en el medio de la lado izquierdo del triángulo. Los experimentadores no revelaron esta regla a los participantes. Es más, distrajeron a los participantes haciéndoles preguntas sobre el contenido de las imágenes durante cada prueba.

Reconocimiento de patrones. El dibujo muestra el modelo de estudio de los investigadores.

Fuente: Referencia. 1

Durante el experimento, las neuronas en el hipocampo y la corteza entorrinal de cada participante comenzaron a responder gradualmente no solo a la cara que se presentaba, sino también a las caras directamente asociadas con ella en el triángulo. Cuando se les preguntó si habían notado algún patrón en la disposición de las imágenes, los participantes dijeron que no. Pero sus células cerebrales aún aprendieron el patrón, lo que demuestra que el cerebro puede reconocer patrones sin ser consciente. En los descansos entre las pruebas, las neuronas “de la cara” de los participantes repetían lo que habían aprendido, navegando a través de los patrones por sí mismas sin ser estimuladas para hacerlo.

“Esto no es explícito, sino implícito. “El cerebro lo capta, básicamente, muy rápidamente, y podemos ver esos cambios en células individuales”, dice Fried.

Neuronas de cara al futuro

Los investigadores descubrieron que las neuronas también pueden predecir qué imágenes aparecerán a continuación, lo que sugiere que el cerebro puede aprender a predecir eventos futuros basándose en patrones aprendidos.

“El hecho de que esto ocurra sin ningún estímulo externo es realmente interesante”, afirma Matt Jones, neurocientífico de la Universidad de Bristol en el Reino Unido. “Muchos de los hallazgos son notablemente consistentes con las predicciones del trabajo con roedores, destacando cómo los circuitos del hipocampo han evolucionado para construir nuestros mapas cognitivos”, añade.

Comprender cómo el cerebro organiza la información sobre secuencias de eventos podría tener importantes aplicaciones clínicas. Por ejemplo, Tratamientos para mejorar la memoria. “Los investigadores podrían centrarse en mejorar patrones neuronales específicos que representan recuerdos importantes”, dice Fried. “En última instancia, se trata de unir las cosas en el tiempo. Esa es realmente la esencia de la memoria”.

[ad_2]

Source Article Link

Categories
Featured

Una encuesta dice que la mayoría de la gente cree que la IA generativa es consciente, lo que puede resultar bueno para hacernos alucinar también

[ad_1]

Cuando interactúas con chat gbt Y otras herramientas de IA generativa conversacional procesan su información a través de algoritmos para crear una respuesta que puede parecer que proviene de otro ser consciente a pesar de la realidad de cómo funcionan los modelos de lenguaje grandes (LLM). Dos tercios de los encuestados estudiar Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Waterloo creen que los chatbots de IA son de alguna manera conscientes y pasan la prueba de Turing para convencerlos de que la IA es equivalente a los humanos en conciencia.

La inteligencia artificial generativa, tal como se materializa en Abierto AIEl trabajo de OpenAI en ChatGPT ha logrado avances significativos en los últimos años. La empresa y sus competidores hablan a menudo de una visión de inteligencia artificial general (AGI) con inteligencia similar a la humana. Incluso OpenAI tiene Nueva escala Medir qué tan cerca están sus modelos de lograr inteligencia artificial general. Pero ni siquiera los expertos más optimistas sugieren que los sistemas AGI sean conscientes de sí mismos o capaces de mostrar emociones verdaderas. Sin embargo, de las 300 personas que participaron en el estudio, el 67% dijo que creía que ChatGPT podía sentir, intuir y percibir su existencia de alguna manera.

[ad_2]

Source Article Link

Categories
Life Style

La pierna biónica se mueve como un miembro natural, sin pensamiento consciente

[ad_1]

Una secuencia animada de imágenes de vídeo de un participante caminando utilizando una extremidad robótica.

Los participantes del experimento que utilizaron el sistema robótico pudieron caminar más rápido que aquellos que utilizaron piernas robóticas estándar.Copyright: H. Canción et al/medicina natural

Siete personas que perdieron la parte inferior de sus piernas pudieron caminar a una velocidad equivalente a la de los no amputados, gracias a una pierna robótica que puede ser controlada completamente por el cerebro y la médula espinal.

La prótesis utiliza una interfaz de computadora que amplifica las señales nerviosas de los músculos de la parte restante de la pierna y permite al usuario mover la prótesis utilizando sus pensamientos y reflejos naturales.

En un ensayo clínico en el que participaron 14 personas, los participantes que utilizaron esta interfaz pudieron caminar un 41% más rápido que aquellos que utilizaron piernas robóticas estándar. También tenían mejor equilibrio y capacidad para cambiar la velocidad, subir escaleras y superar obstáculos. Los resultados fueron publicados hoy en Medicina natural1.

“Este es el primer estudio que demuestra patrones naturales de marcha con neuromodulación completa, donde el cerebro de la persona tiene el 100% de control de la prótesis biónica, no del algoritmo robótico”, dijo el coautor del estudio Hugh Hare, biofísico del MIT. Technology en Cambridge, en rueda de prensa para anunciar los resultados.

“Aunque la punta está hecha de titanio y silicona y todos estos diversos componentes electromecánicos, la punta se siente natural y se mueve naturalmente sin siquiera pensarlo conscientemente”, añadió.

A Hare le amputaron ambas piernas después de quedar atrapado en una tormenta de nieve mientras escalaba hielo en el Monte Washington en New Hampshire en 1982. Dice que considerará usar dispositivos de interfaz para sus extremidades en el futuro.

El músculo se encuentra con la máquina

La mayoría de las prótesis biónicas existentes se basan en algoritmos predefinidos para guiar el movimiento y pueden cambiar automáticamente entre modos predefinidos para diferentes condiciones de marcha. Los modelos avanzados han ayudado a personas con amputaciones a caminar, correr y subir escaleras con mayor facilidad, pero el robot, no el usuario, retiene el control del movimiento de las piernas y el dispositivo no se siente como parte del cuerpo.

Decididos a cambiar esta situación, Hoare y sus colegas desarrollaron una interfaz que controla el miembro robótico utilizando señales de los nervios y músculos que quedan después de la amputación.

Su ensayo clínico incluyó a 14 participantes que habían sufrido amputaciones por debajo de la rodilla. Antes de usar el dispositivo robótico, siete de ellos se sometieron a una cirugía para conectar pares de músculos al resto de las piernas.

Esta técnica quirúrgica, que crea lo que se llama una interfaz neuromuscular antagonista (IAM), tiene como objetivo recrear los movimientos musculares naturales de modo que la contracción de un músculo provoque la expansión de otro músculo. Ayudan a reducir el dolor, preservar la masa muscular y mejorar la comodidad con la prótesis.2.

La pierna biónica en sí incluye una prótesis de tobillo equipada con sensores, así como electrodos adheridos a la superficie de la piel. Estos captan señales eléctricas producidas por los músculos en el lugar de la amputación y las envían a una pequeña computadora para decodificarlas. La pierna pesa 2,75 kg, lo que equivale al peso medio de un miembro inferior normal.

Mejoras rápidas

Para probar el sistema, los participantes practicaron el uso de sus nuevas prótesis de piernas durante seis horas cada uno. Luego, los investigadores compararon su desempeño en diversas tareas con el de los otros siete participantes, que se sometieron a cirugía convencional y prótesis.

El IAM aumentó la frecuencia de las señales musculares a un promedio de 10,5 latidos por segundo, en comparación con aproximadamente 0,7 latidos por segundo en el grupo de control. Aunque esto equivale a sólo el 18% de las señales musculares en músculos biológicamente intactos (es decir, alrededor de 60 latidos por segundo), los participantes del IAM pudieron controlar completamente sus prótesis y caminaron un 41% más rápido que los del grupo de control. Su velocidad máxima coincidía con la de personas sin amputaciones cuando caminaban sobre terreno llano a lo largo de una pasarela de 10 metros.

“Me pareció sorprendente que con tan poco aprendizaje pudieran lograr resultados tan buenos”, dice Levi Hargrove, neuroingeniero de la Universidad Northwestern en Chicago, Illinois. “Verán más beneficios con un período de adaptación más largo y usando el dispositivo. .”

Los investigadores también probaron la capacidad de los participantes para navegar en diferentes situaciones, incluyendo caminar en una pendiente de 5 grados, subir escaleras y cruzar obstáculos. En todos los escenarios, los usuarios de AMI mostraron un mejor equilibrio y un rendimiento más rápido que las personas del grupo de control.

“Ofrece al usuario una gran flexibilidad que se acerca mucho más a cómo funciona una pierna biológica”, afirma Tommaso Lenzi, ingeniero biomédico de la Universidad de Utah en Salt Lake City.

experimento natural

Esta tecnología ofrece una nueva esperanza para las personas con amputaciones que desean recuperar una experiencia normal de caminar. “Las personas que han sufrido amputaciones quieren sentir que tienen el control de sus extremidades. Quieren sentir que sus extremidades son parte de su cuerpo”, dice Linzi. “Este tipo de interfaz neuronal es necesaria para crear eso”.

Lenzi dice que las mejoras en el diseño de la pierna pueden incluir hacerla más liviana y mejorar los electrodos de superficie, que son sensibles a la humedad y el sudor y pueden no ser adecuados para el uso diario. Se necesitarán estudios futuros para probar si el dispositivo puede soportar actividades más exigentes, como correr y saltar.

Hare dice que su equipo ya está buscando formas de reemplazar los electrodos de superficie con pequeñas bolas magnéticas implantadas que pueden rastrear con precisión los movimientos musculares.

“Este ensayo proporciona la base que necesitamos para traducir esto en tecnologías y soluciones clínicamente aplicables para todas las personas que sufren una amputación”, afirma Lenzi.

[ad_2]

Source Article Link