Kluczowe dania na wynos
- Naukowcy z Brown University opracowali nowy sposób monitorowania fal mózgowych za pomocą maleńkich mikroukładów.
- Wynalazek jest najnowszym krokiem w szybko rozwijającej się dziedzinie interfejsów mózg-maszyna.
-
Systemy interfejsu mózgowego mogą pomóc pacjentom z urazami mózgu, a nawet kontrolować Twój samochód.
Technologia, która umożliwia komputerom odczytywanie twoich myśli, może zyskać impuls dzięki nowym badaniom.
Naukowcy opracowali system, który wykorzystuje mikroczipy krzemowe do rejestrowania i przesyłania aktywności mózgu do komputera, jak wynika z niedawnego artykułu. Maleńkie chipy są umieszczane na powierzchni mózgu lub wewnątrz tkanki, aby zebrać więcej sygnałów neuronowych niż inne implanty mózgowe. Wynalazek jest najnowszym krokiem w szybko rozwijającej się dziedzinie interfejsów mózg-maszyna.
„W pełni funkcjonalne interfejsy do głębokiej stymulacji mózgu oraz połączonej stymulacji i nagrywania są obecnie dostępne i są iteracyjnie ulepszane z coraz większym wyrafinowaniem, złożonością i możliwościami” – dr James Giordano, profesor neurologii na Uniwersytecie Georgetown Medical Center, powiedział Lifewire w wywiadzie e-mailowym.
"Jednak każdy z obecnie dostępnych systemów obejmuje jakąś formę inwazyjnej implantacji neurochirurgicznej, a jest to czynnik ograniczający, przynajmniej do pewnego stopnia."
Czytelnicy myśli
Naukowcy z Brown University, którzy opracowali nowe chipy, twierdzą, że czujniki, nazwane „neurograinami”, niezależnie rejestrują impulsy elektryczne wytwarzane przez odpalanie neuronów. Chipy wysyłają sygnały bezprzewodowo do centralnego koncentratora, który koordynuje i przetwarza sygnały.
W swoich badaniach zespół badawczy zademonstrował użycie około 50 neuroziarn do rejestrowania aktywności mózgu gryzonia. System może pewnego dnia pozwolić na bardziej szczegółowe rejestrowanie sygnałów mózgowych niż istniejące metody.
„Jednym z największych wyzwań w dziedzinie interfejsów mózg-komputer jest inżynieria sposobów sondowania jak największej liczby punktów w mózgu” – powiedział Arto Nurmikko, profesor w Brown's School of Engineering i starszy autor badania., powiedział w komunikacie prasowym. „Do tej pory większość BCI była urządzeniami monolitycznymi – trochę jak małe klomby igieł. Pomysłem naszego zespołu było rozbicie tego monolitu na maleńkie czujniki, które można by rozprowadzić w korze mózgowej”.
Interfejsy mózgowe mogą ułatwić osobom z poważnymi niepełnosprawnościami ruchowymi komunikowanie się i wykonywanie ruchów, takich jak ubieranie się, jedzenie i pielęgnacja, powiedział w rozmowie e-mailowej dla Lifewire Nicholas Hatsopoulos, neurobiolog z University of Chicago.
Jednym z wyzwań jest „opracowanie elektrod, które są minimalnie inwazyjne i mogą rejestrować z większej liczby neuronów”, powiedział.
Jazda przez fale mózgowe
Kierowcy również mogą skorzystać z komputerów, które czytają w Twoim mózgu. Nissan powiedział niedawno, że pracuje nad systemem sterowania samochodem z interfejsem mózgowym, który może spowolnić pojazd lub poruszać kierownicą szybciej niż ruchy ciała kierowcy.
Większość kierowców prawdopodobnie sprzeciwiałaby się jednak posiadaniu implantów mózgowych do monitorowania ich myśli. Firma Freer Logic opracowała neurotechnologię osadzoną w zagłówku samochodu, krześle biurowym, materacu lub poduszce.
Jednym z największych wyzwań w dziedzinie interfejsów mózg-komputer jest inżynieria sposobów sondowania jak największej liczby punktów w mózgu.
Peter Freer, prezes Freer Logic, powiedział Lifewire w wywiadzie e-mailowym, że wynalazek przeszedł „istotne testy” przez firmy motoryzacyjne i lotnicze.
„Wbudowana neurotechnologia monitoruje mózg kierowcy za pomocą dyskretnego, niewidocznego systemu sensorycznego” – powiedział Freer. „Może wykrywać senność i zmęczenie kierowcy, obciążenie poznawcze, stres, rozproszenie uwagi i nie tylko dla bezpieczeństwa. Może być używany do sterowania rozrywką w pojeździe i sterowania funkcjami”.
Jednak jest długa droga, zanim interfejsy mózgowo-obliczeniowe będą mogły zrobić wszystko, na co mają nadzieję naukowcy. Na przykład obecne systemy nadal nie są w stanie wychwycić określonych działań węzłów i sieci neurologicznych, powiedział Giordano.
"System obliczeniowy musi tłumaczyć i transkrybować sygnały neuronowe, interpretować wierność sygnałów neuronowych, znaczenie i wartość; następnie wysyłać te sygnały do efektora maszynowego i sprzężenia zwrotnego do mechanizmów neurologicznych, aby opracować dwukierunkową ścieżkę, " dodał.
Kolejną przeszkodą jest opracowanie czujników wszczepionych do mózgu, które mogą rejestrować sygnały przez lata bez odrzucania ich przez organizm, powiedział Hatsopoulos.
Jeżeli problemy techniczne zostaną pokonane, interfejsy mózgowe mogą zostać wykorzystane do leczenia chorób neurologicznych, zaburzeń neuropsychiatrycznych i urazów neurologicznych lub „innymi słowy, do naprawy„ uszkodzonego mózgu”- powiedział Giordano.
