Erwin Schrödinger: Wat is leven? (afb: WikiMedia Commons)
Onderzoekers van het Trinitycollege denken dat onze hersens gebruik maken van kwantummechanische principes. Kwantumprocessen in de hersens zouden kunnen verklaren waarom onze hersens nog steeds superieur zijn aan supercomputers als het gaat om onvoorziene omstandigheden, beslissen of iets nieuws leren. Wellicht dat er ook een relatie is tussen kwantumprocessen en ons (onvindbare) bewustzijn. Lees verder
Moleculair -geneticus Johnjoe McFadden (afb: univ. van Surrey)
De elektromagnetische energie in je hersens maakt bewustzijn mogelijk en stelt ons in staat te denken. Die stelling is nog allerminst bewezen, maar dat is een theorie waar de Britse hoogleraar moleculaire genetica Johnjoe McFadden van de universiteit van Surrey mee op de proppen komt. Zouden we nu kunstmatig-intelligente-systemen ook een bewustzijn geven? Mwah. Voorlopig is het nog maar een theorie en er zijn al verschillende ideeën bedacht waardoor bewustzijn zou kunnen ontstaan. Lees verder
Stephen Hawking kon niet veel meer met zijn lijf, maar had geen ki nodig om zijn gedachten over te brengen
Finse onderzoekers hebben een systeem ontwotrpen dat de gezichten die vrijwilligers in hun hoofd moesten vormen (als opdracht) met behulp van kunstmatige intelligentie heeft omgezet in tekeningen. Daarvoor baseerde dat ki-systeem zich louter op de elektroencefalogrammen (EEG’s) van de proefpersoon. In 83% kwam de ki-tekening en de opdracht overeen. Lees verder
De oscillatoren communiceren via memristors willekeurig met elkaar (afb: uni Kiel)
Na een korte tijd synchroniseren de oscillatoren hun impullsen (het vuren van hersencellen) (afb: uni Kiel)
Hoe de menselijke hersens werken is nog steeds verre van bekend en dat razendefficiënte en energiezuinige orgaan blijft ons mensen intrigeren. Nu hebben onderzoekers van de Christian-Albrechtuniversiteit in het Duitse Kiel met behulp van memristors een systeem gebouwd dat in staat is twee verschijnselen te produceren die ook aan onze hersens worden toegeschreven: synchronisering en geheugenvorming. Het uiteindelijke doel van hun onderzoek is neurale netwerken te bouwen die net zo efficiënt en energiezuinig werken als ons brein. Lees verder
Als het om het aanleren van een tweede taal gaat, worden er nogal wat sprookjes verteld. Dat heeft er mee te maken dat we bij dergelijk onderzoek te maken hebben met mensen, ingewikkelde wezens die aan een groot aantal invloeden en omstandigheden blootstaan. Bovendien zijn de leervaardigheden en intelligentie (wat dat ook moge zijn) niet gelijkelijk over mensen verdeeld. Ik heb het idee dat er veel wordt aangenomen bij dit soort onderzoek. Nu hebben onderzoekers in Groningen en Essex (GB) weer aannemelijk gemaakt dat er geen kritische periode is voor het aanleren van grammatica in een vreemde taal. Wel zou aan ‘hersengolven’ (EEG) te zien zijn dat het vermogen een tweede taal op te pikken daalt met de leeftijd. Lees verder
Een schema van de proefopzet (afb: PLOS)
Ach ja, dat lijkt ook een niet al te malle gedachte: gedachtelezen zal mogelijk worden. Niet dat dat een rustgevende gedachte is, maar onderzoekers van de universiteit van Washington rond Andrea Stocco hebben onlangs een artikel geschreven waarin ze de ontwikkelingen beschrijven. Vooralsnog is die gedachteoverbrenging heel primitief. Lees verder
De zijden kunsthersens (afb: New Scientist)
Onderzoeker David Kaplan van de Tufts-universiteit in Massachusetts (VS) ontwikkelt biomaterialen op basis van zijde-eiwitten. Vraag me niet waarom, maar Kaplan had er op een gegeven ogenblik lol in om zijde als geraamte voor een soort ‘hersenconstructie’ te gebruiken en dat alles in het kader van de grote zoektocht naar de geheimen van dit mysterieuze orgaan. Lees verder
Conor Russomanno (links) met het nieuwste model. Joel Murphy draagt nog het prototype.
Je kunt je natuurlijk afvragen waarom je dat zou willen doen maar Conor Russomanno en Joel Murphy zien er wel brood in. Dat brood zit in hun ‘afdrukbare’ hersenscanner OpenBCI, waarmee je elektroencefalogrammen kunt maken. Overigens is het hart van het systeem, een mikrocomputer en de 16 opnemers, niet printbaar. Lees verder
Links de ‘zender’ Rao, rechts de onvrijwillige ontvanger, Andrea Stocco, die het commando ‘vuur’ van de ontvanger onvrijwillig uitvoert. (foto: univ. v. Washington)
Onderzoekers van de universiteit van Washington hebben, naar verluidt, voor het eerst via ‘denkkracht‘ een vinger laten bewegen; niet de eigen vinger maar de vinger van een collega in een andere kamer. De hersensignalen werden via internet (Skype) van de een op de ander overgebracht. Rajesh Rao, een van de twee onderzoekers, speelde een computerspel met ‘denkkracht’: zijn hersensignalen werden gebruikt om, via een met elektroden uitgeruste ‘badmuts’, een stip in een computerspel over het scherm te bewegen. Op het moment dat de stip in een cirkel terechtkwam gaf hij met zijn hoofd het commando ‘vuur’. Zijn collega Andrea Stocco, voorzien van een ‘badmuts’ met een magnetische hersenstimuleringsspoel boven de linker motorische schors (het hersendeel dat verantwoordelijk is voor bewegingen), drukte op de knop, zonder dat zijn hersenen daar opdracht toe hadden gegeven. “Internet is er om computers te verbinden. Wij hebben er hersens mee verbonden,” zegt Stocco. “We willen weten wat er in hersens gebeurt door direct informatie van de een naar de ander te versturen.”
De ‘badmuts’ van Rao was dezelfde als die gebruikt wordt voor het maken van een EEG. Stocco droeg een paarse muts met een magnetische hersenstimuleringsspoel. Hij kon het scherm van Rao niet zien. Stocco onderging de ‘opdracht’ van Rao om te ‘vuren’ als een zenuwtic. “Het was zowel opwindend als irritant.” Rao: “Dit was eenrichtingsverkeer. De volgende stap is tweerichtingsverkeer tussen twee hersenen.”
De proefopzet. De ‘denkkracht’ van de zender, een EEG, wordt opgenomen. Als het commando ‘vuur’ wordt gegeven, wordt het signaal doorgegeven naar een hersenstimulator op het hoofd van een ontvanger, die vervolgens ook ‘schiet’ (foto: universiteit van Washington).
Dat is allemaal leuk, maar waar zou dat goed voor kunnen zijn? Stocco denkt dat de hersen-/hersencommunicatie zou kunnen helpen in een situatie waarin een piloot onmachtig is te handelen en de verkeersleider dat voor hem/haar doet via hersencommunicatie. Hoe die hersenen dan moeten communiceren is mij een raadsel of moeten we in de nabije toekomst allemaal een ‘badmuts’ op met internetverbinding? Stocco denkt ook dat mensen die elkaars taal niet spreken zo toch, heel beperkt, kunnen communiceren. Beide onderzoekers gaan nu proberen om ingewikkelder informatie over te brengen. Bel me als je iets nuttigs gevonden hebt…
Bron: Universiteit van Washington.
Het is soms onmogelijk vast te stellen of iemand bij bewustzijn is of niet. In de klinische praktijk beoordelen artsen het bewustzijn op basis van het vermogen van een patiënt om te reageren op prikkels en opdrachten als “knijp in mijn hand” of “open je ogen”. Patiënten met ernstige hersenbeschadigingen kunnen echter wel bewust zijn maar toch niet in staat zijn om te reageren, gewoon omdat ze de vraag niet begrijpen of omdat ze volledig verlamd zijn.
Onderzoek van groep neurologen van, onder meer, de comagroep van universiteit van Luik, heeft een relatief simpele methode opgeleverd waarmee de mate van bewustzijn in één enkel cijfer is uit te drukken, ongeacht de bewustzijnstoestand van de patiënt (diepe slaap, coma of algehele verdoving). In deze benadering krijgen de hersenen een magnetische puls. Het elektrisch signaal dat de hersenen daarop genereren word gemeten (er wordt een EEG gemaakt). Dat EEG wordt gecomprimeerd met soortgelijke wiskundige methodes als die worden gebruikt bij het ‘samendrukken’ van digitale bestanden op een computer. Uit de mate van compressie valt dan een getal te berekenen dat, in principe, tussen de 0 en de 1 ligt: hoe meer hersenactiviteit er is, hoe minder dat lukt. 0 zou hersendood betekenen, 1 een hyperactief brein. Het getal, de zogeheten perturbatiecomplexiteitsindex (PCI), is dan een maat voor de hersenactiviteit (in feite dus omgekeerd aan de samendrukbaarheid van het EEG). Ergens bij 0,3 hebben de onderzoekers de grens getrokken tussen al of niet bij bewustzijn.
De techniek is op 20 mensen uitgeprobeerd die een of andere hersenbeschadiging hadden. Patiënten in de vegetatieve toestand (wakker maar niet bij bewustzijn) scoorden laag (tussen 0,19 en 0,31). Patiënten die uit een coma waren gekomen hadden wat hogere scores. Twee patiënten hadden een locked-insyndroom: hun geestelijke vermogens zijn normaal, maar ze kunnen zich maar zeer beperkt uiten via, bijvoorbeeld, het knipperen met de oogleden. Hun score lag op 0,51 en 0,62; in dezelfde ordegrootte als de wakkere mens.
Op de webstek van Science valt te lezen dat de methode een stap vooruit betekent om het bewustzijnsniveau te bepalen, maar dat het pas een begin is. Er is nog steeds een overlap tussen mensen met een minimaal bewustzijn en mensen die daar net uit zijn gekomen, maar nog gedesoriënteerd zijn en beperkt kunnen communiceren. Dat onderscheid is van belang voor artsen om te bepalen of het zin heeft met de patiënt via simpele tekens te communiceren. Hoe dan ook wordt de nieuwe techniek als een stap in de goede richting gezien.
Bron: AlphaGalileo