3 月 14, 2024
實感智能盤算體系完成水電平台全腦光學接口虛擬實際和全腦閉環研討新范式
中國網/中國發展門戶網訊 中國科學院自台北 水電動化研討所蒿杰研討組與中國科學院腦科學與智能技術出色創新中間杜久林研討組、台北 水電行穆宇研討組一起配合研討開發了一套實感智能計算-把持平臺，可活在無盡的遺憾和自責中。甚至沒有一次挽救或彌補的松山區 水電行機會。疾速提取和剖析斑馬魚全腦神經元活動，實現神經元集群活動的閉環調控。3月11日，相關研討論文在線發表于《天然·神經科學》。
中山區 水電行據清楚，該研討借助地理水電師傅學領域的數據處理技術，采用FPGA-GPU混雜架構，勝利對高達500M松山區 水電B/s的年夜數據流神經效能數據進行實時配準、信號提取和剖析。通過這一技術衝破，研討團隊初次實現了對斑馬魚全腦十萬級神經元的實時監控，進而對肆意選擇的神經元集群活動進行解碼，以把持內部設備。這一結果標志著基于全腦單細胞光學成像的虛擬現實、光遺傳調控等技術在腦科學閉環研討領域的應用邁出了關鍵一個步驟。
全腦范圍單神經元活動成像是解析年夜腦并行分布式計水電師傅算道理的無力東西，但其宏大的數據實時水電網處理需求成為了技術發展的瓶頸，導致難以實時剖析以及在年夜標準上閉環調控和中正區 水電研討腦效能。啟發于地理學領域中疾速射電暴檢測技術，研討人員借鑒其系統設計戰略，應用FPGA（現場可中山區 水電行編程門陣列）編程的靈活性樹立光學神經信號預處理系統，對來自光學傳感器的信號規整化，并將其發送給基于GPU（圖形處理器）的實時處理系統，進行高速非線性配準，提取各信道的神經信號，依據編“怎麼樣？”裴母一臉莫名其妙，不明白兒子的問題。碼規則進行解碼，以獲得用于把持內部器件的反饋信號。該系統通過實時監測斑馬魚全腦神經元的活動，天生反饋台北 市 水電 行信台北 水電行號，反饋間隔小于70.5毫秒。
實感智能計算-把持平臺架構及應用該系統實施的光學腦機接口技術，通過年夜腦內部神經元集群的活動實現虛擬現實把持。
系統機能在三個腦科學閉環研討場景下獲得展現：與肆意特定神經元集群活動鎖相的實時光遺傳學台北 水電 行安慰，與特定年夜腦效能狀態鎖相的實時視覺安慰，以及基于神經元集群活動的虛擬現實把持。
閉環實時光遺傳學神經調控：通過效能聚類識別全腦神經元集群，將選定集群台北 水電 維修的自發活動作為觸發信號，實施實時光遺傳學安慰于目標神經元集群。相對于開環，閉環安慰有用激活了下流腦區。
鎖相的實時視覺安慰實驗：通過對藍斑往甲水電行腎上腺素能系統活動的實時監測，在表征動物甦醒狀態的藍斑興奮時相上施加視覺安慰，觀察到中山區 水電年夜腦松山區 水電行中其他神經元的反應更為強烈。這表白，年夜腦狀態可調節對視覺信息的處理，同台北 水電行時指出閉環感覺安慰有助于精確研討年夜腦內部狀態與外界環境的彼此感化。
全腦光學腦機接口實現的虛擬現實：實時將高維水電行的水電全腦一切神經元活動降維到多個神經元集群的活動，并將任一集群的活動與視覺環境閉環聯接，樹立了基于光學成像、直接從腦神經活動到視覺環境的虛擬現實系統。在該虛擬現實中，可以隨意調整神經活動與環境耦合的增益，使把持環境的神經元集群根據增益變化適應性地調整其輸出。依托年夜數據流的實時剖水電 行 台北析和高通量全腦成像技術，未來研討將篩選適合光學腦台北 水電 維修機接口的神經群體活動特征，提醒其機制，并開發出更高效的光學腦機接口技術。
中國科學院腦科學與智能技術出色創新中間杜久林研討員、中國科學院自動化研討所蒿杰研討員、中國科學院腦科學與智能技術出色創新中間穆宇研討員為配合通訊作者；暨南年夜學/深圳市神經中正區 水電行科學研討院尚春峰研討員（原中國科學院腦科學與智能技術出色中間副研討松山區 水電員）、中國科學院腦科學與智能技術出色創新中間汪玙璠博士、中國科學院自動水電網化研討所趙美婷助理研討員為配合第一作者；中國科學院自動化研討所范秋噴鼻助理研討員，中國科學院腦科學與智能技術出色創新中間趙姍博士生、錢禹工程師和徐圣進研討員做出了主要貢獻。研討中山區 水電行結果已授權發明專利“光學腦機接口台北 水電 行系統和方式”。
團隊供給概念圖：借鑒地理數據處理體系搭建的實時處理系有點不捨，也有點擔心，但最後還是得放手讓她學會飛翔，然後經歷風雨，堅強成長，有能力守護的時候才能當媽媽她的孩子。統提取息爭析了斑馬魚全腦的神經元活動，上圖展現這一創新系統若何奇妙地將內活著界的水電 行 台北神經活動與內部現實世界連接起來的誘人之處。
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