《论证:半年期哲学期刊》的最新一期涵盖了两个相互交叉的主题:人工智能 (AI) 和超人类主义。人工智能是计算机科学和认知科学的研究领域,但它们也借鉴了数学、心理学、神经生物学和神经科学的成就,后者专注于创建能够执行通常需要人类智能才能完成的任务的计算机系统。人工智能致力于创建能够学习、思考、探索、识别模式、做出决策、理解自然语言和以类似于人类的方式处理信息的程序和算法。另一方面,超人类主义是一场智力(哲学)和文化运动,它宣称需要克服人类的局限性,并假设努力改善人类的心理物理状况。为此,他建议使用包括人工智能在内的科学和技术,尤其是生物技术、神经技术和纳米技术。
1 休斯顿大学电气与计算机工程系,休斯顿,TX 77004,美国 2 休斯顿大学非侵入性脑机接口系统实验室,美国国家科学基金会产学研合作研究中心,神经技术可靠进步与创新中心(IUCRC BRAIN),休斯顿大学,休斯顿,TX 77004,美国 3 休斯顿大学生物医学工程系,休斯顿,TX 77004,美国 4 吉赞大学电气工程系,吉赞 45142,沙特阿拉伯 5 休斯顿大学工业设计系,休斯顿,TX 77004,美国 6 德克萨斯大学麦戈文健康医学院物理医学与康复系,休斯顿,TX 77030,美国 7 康复与研究研究所(TIRR)纪念赫尔曼医院,休斯顿,TX 77030,美国jlcontreras-vidal@uh.edu (JLC-V.)
摘要 过去二十年,精神神经外科再次成为治疗严重精神疾病的手段,随着新方法的出现,其精确度和安全性均比旧方法有所提高。然而,人们对目前公众对神经技术这一发展的看法、期望、希望和担忧知之甚少,尤其是考虑到精神外科的争议历史。为了填补这一知识空白,我们在温哥华和蒙特利尔(加拿大;n = 14)、柏林(德国;n = 22)和马德里(西班牙;n = 12)开展了一项研究,研究对象为八个焦点小组。在实用神经伦理学的理论框架指导下,我们使用定性内容分析法,以每个城市的当地语言转录和分析焦点小组文本。研究结果表明,参与者
深部脑刺激 (DBS) 是一种有效的治疗方法,并为大脑疾病的动态回路结构提供了独到的见解。本综述阐述了我们目前对运动障碍病理生理学及其受 DBS 调节的潜在大脑回路的理解。它提出了帕金森病中病理网络同步模式(如 β 活动(13 – 35 Hz))的原理。我们描述了从微观尺度(包括局部突触活动)到通过调节中观尺度超同步到全脑宏观尺度连接的变化的改变。最后,展望了下一代神经技术临床创新的进展:从术前连接组靶向到反馈控制的闭环自适应 DBS 作为个体化网络特定大脑回路干预措施。
1波罗的海人工智能和神经技术中心,伊曼纽尔·康德·波罗的海联邦大学,236041 Kaliningrad,俄罗斯; hramovamv@info.sgu.ru(M.V.K.); plo@sstu.ru(A.K.K。); v.maksimenko@innopolis.ru(v.a.m.); n.frolov@innopolis.ru(n.s.f.); v.grubov@innopolis.ru(v.v.g。); s.kurkin@innopolis.ru(S.A.K.); Alexander.pisarchik@ctb.upm.es(A.N.P。); nnshusharina@gmail.com(N.N.S.)2萨拉托夫州立大学计算机科学和信息技术学院,俄罗斯萨拉托夫410012 3神经科学和认知技术实验室,Innopolis大学,420500俄罗斯喀山4 Centro detecnologíaBiomédica俄罗斯的卡林宁格勒; alafedorov@kantiana.ru 6理论科学学系,圣彼得堡州立大学,199034年,俄罗斯圣彼得堡 *通信:a.hramov@innopolis.ru2萨拉托夫州立大学计算机科学和信息技术学院,俄罗斯萨拉托夫410012 3神经科学和认知技术实验室,Innopolis大学,420500俄罗斯喀山4 Centro detecnologíaBiomédica俄罗斯的卡林宁格勒; alafedorov@kantiana.ru 6理论科学学系,圣彼得堡州立大学,199034年,俄罗斯圣彼得堡 *通信:a.hramov@innopolis.ru
摘要。生物材料对于神经接口(包括脑机接口)的发展至关重要。生物材料方法可改善神经接口的功能性、兼容性和寿命,从而实现脑机通信。对脑电极阵列、神经探针和植入式设备中使用的生物材料的广泛研究依赖于材料如何影响神经信号记录、刺激和组织接触。它还研究了生物材料、生物电子学和 3D 打印如何改善神经接口。生物材料调节神经炎症反应,增强脑组织再生,并延长神经接口寿命。这项研究展示了基于生物材料的神经接口在神经假体、神经康复和基础神经科学研究中的改变潜力,满足了脑机关系和神经技术创新的需求。这些发现表明,扩大生物材料的研究和开发,以推进和维持神经接口技术以供未来使用。
可穿戴神经技术和活动追踪技术的快速发展意味着我们的认知活动很快将得到监测、量化、分析和解读,就像可穿戴设备已经被用来“改善”我们的身体健康一样。目前,试图从身体上[ 1 ]和身体外技术[ 8 ]对认知活动进行分类的研究可以说与 21 世纪的身体活动追踪技术一样成熟[ 9 ]。与此同时,普通消费者已经可以购买专用的“大脑监测”设备,这些设备声称可以支持认知健康(例如冥想练习 1 、工作专注 2 )。同样,其他可穿戴技术声称可以通过追踪我们的呼吸 3 来估计我们的压力,通过学习“识别你的情绪模式” 4 的腕带或推荐生理调节活动(例如有节奏的呼吸练习)以保持健康的手表 5 ,以及测量我们的睡眠和估计我们对未来一天的心理准备程度的设备 6 。
动机状态的变化,奖励加工以及各自的学习和记忆在几种神经系统和精神疾病中受到损害,例如帕金森氏病,创伤性脑损伤,痴呆症,精神分裂症或成瘾,目前没有目前的治疗策略。因此,强烈需要创新的神经技术介入策略来开发新的有效治疗。这些症状与深脑结构的功能障碍和皮质下皮层回路有关,纹状体作为核心枢纽。目前的项目着重于制定干预措施和技术,这些干预措施和技术完全非侵入性地旨在针对皮层功能障碍的电路,以改善动机受损或奖励处理受损的症状,从而导致了冷漠。为此,经颅临时干扰电刺激(TTI)提供了一种新颖的创新神经技术,以安全和局部深层的大脑结构靶向。在这里,我们将开发和评估TTI作为一种新的治疗策略,以改善动机和奖励处理受损的症状。
Camille R. C. Pescatore 1* , Haoyu Zhang 1* , Alex E. Hadjinicolaou 1 , Angelique C. Paulk 1,2 , John D. Rolston 3 , R. Mark Richardson 4 , Ziv M. Williams 4,5,6 , Jing Cai 4† & Sydney S. Cash 1,2,5† 1 Department of Neurology, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA.2马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州综合医院神经科学中心和神经记录中心。3,杨百翰和妇女医院神经外科部,马萨诸塞州波士顿哈佛医学院。4马萨诸塞州波士顿哈佛医学院马萨诸塞州综合医院神经外科部。5哈佛大学卫生科学与技术部,马萨诸塞州波士顿。6哈佛医学院,马萨诸塞州波士顿神经科学计划。 *这些作者也同样贡献。 †这些作者也同样贡献。 应向谁致辞,电子邮件:jcai5@mgh.harvard.edu6哈佛医学院,马萨诸塞州波士顿神经科学计划。*这些作者也同样贡献。†这些作者也同样贡献。应向谁致辞,电子邮件:jcai5@mgh.harvard.edu
1 德国柏林夏里特医学院神经内科运动障碍与神经调节科,柏林自由大学和柏林洪堡大学的法人成员;2 德国柏林夏里特医学院,柏林爱因斯坦神经科学中心;3 美国波士顿哈佛医学院布莱根妇女医院神经内科脑回路治疗中心;4 美国波士顿哈佛医学院麻省总医院麻省总医院神经外科和神经技术与神经恢复中心 (CNTR);5 加拿大多伦多大学生物医学工程研究所;6 加拿大多伦多大学健康网络克伦比尔脑研究所;7 德国柏林夏里特医学院神经外科