Hogyan kapcsolhatják össze a neurochipek az agyat a számítógéppel

Tartalomjegyzék:

Hogyan kapcsolhatják össze a neurochipek az agyat a számítógéppel
Hogyan kapcsolhatják össze a neurochipek az agyat a számítógéppel
Anonim

A legfontosabb elvitelek

  • A Brown Egyetem kutatói új módszert fejlesztettek ki az agyhullámok nyomon követésére apró mikrochipek segítségével.
  • A találmány a legújabb lépés az agy-gép interfészek gyorsan fejlődő területén.
  • Az agyi interfészrendszerek segíthetnek az agysérült betegeknek, vagy akár az autóját is irányíthatják.

Image
Image

Az új kutatások lendületet kaphatnak az olyan technológia, amely lehetővé teszi a számítógépek számára, hogy olvassák az Ön gondolatait.

A tudósok olyan rendszert fejlesztettek ki, amely szilícium mikrochipeket használ az agyi tevékenység rögzítésére és számítógépre történő továbbítására – derül ki egy friss tanulmányból. Apró chipeket helyeznek az agy felszínére vagy a szövet belsejébe, hogy több idegi jelet gyűjtsenek be, mint más agyimplantátumok. A találmány a legújabb lépés az agy-gép interfészek gyorsan fejlődő területén.

"Jelenleg teljesen működőképes interfészek állnak rendelkezésre a mélyagyi stimulációhoz, valamint a kombinált stimulációhoz és rögzítéshez, és folyamatosan javulnak az egyre növekvő kifinomultság, összetettség és képességek révén." Dr. James Giordano, a Georgetown Egyetem neurológiai professzora Medical Center, mondta a Lifewire egy e-mailes interjúban.

"A jelenleg elérhető rendszerek mindegyike magában foglal valamilyen invazív idegsebészeti beültetést, és ez korlátozó tényező, legalábbis bizonyos mértékig."

Gondolatolvasók

A Brown Egyetem kutatói, akik kifejlesztették az új chipeket, azt mondják, hogy a "neurograins"-nek nevezett érzékelők egymástól függetlenül rögzítik a neuronok tüzelése által keltett elektromos impulzusokat. A chipek vezeték nélkül küldik a jeleket egy központi elosztóba, amely koordinálja és feldolgozza a jeleket.

Tanulmányukban a kutatócsoport kimutatta, hogy körülbelül 50 idegszemcsét használnak egy rágcsáló agyi aktivitásának rögzítésére. A rendszer egy napon lehetővé teheti az agyi jelek részletesebb rögzítését, mint a meglévő módszerek.

"Az agy-számítógép interfészek területén az egyik nagy kihívás az agy minél több pontjának szondázási módjainak tervezése" - mondta Arto Nurmikko, a Brown's School of Engineering professzora és a tanulmány vezető szerzője. – áll egy sajtóközleményben. "Eddig a legtöbb BCI monolit eszköz volt – kicsit olyan, mint a kis tűágyak. Csapatunk ötlete az volt, hogy ezt a monolitot apró érzékelőkre bontsák, amelyek szétoszthatók az agykéregben."

Az agyi interfészek segíthetnek a súlyosan mozgássérült emberek könnyebben kommunikálni, és olyan mozgásokat végezni, mint például az öltözködés, az étkezés és az ápolás – mondta Nicholas Hatsopoulos, a Chicagói Egyetem idegkutatója a Lifewire-nek egy e-mailben adott interjújában.

Az egyik kihívás az, hogy "minimálisan invazív elektródákat fejlesszünk ki, és több neuronról is képesek rögzíteni" - mondta.

Agyhullámok vezetése

A járművezetőknek is hasznot húzhatnak az agyadat olvasó számítógépek. A Nissan a közelmúltban bejelentette, hogy egy agyi interfésszel rendelkező autóvezérlő rendszeren dolgozik, amely lassíthatja a járművet vagy gyorsabban mozgathatja a kormánykereket, mint a vezető testmozgásai.

A legtöbb sofőr azonban valószínűleg tiltakozna a gondolataik megfigyelésére szolgáló agybeültetés ellen. A Freer Logic cég neurotechnológiát fejlesztett ki autó fejtámlájába, irodai székbe, matracba vagy párnába.

Az agy-számítógép interfészek területén az egyik nagy kihívás az agy minél több pontjának vizsgálata.

Peter Freer, a Freer Logic elnöke egy e-mailes interjúban elmondta a Lifewire-nek, hogy a találmányt „jelentős teszteléseken” estek át autóipari és repüléstechnikai cégek.

"A beágyazott neurotechnológia egy diszkrét, láthatatlan érzékelőrendszeren keresztül figyeli a vezető agyát" - mondta Freer. "Érzékelheti a vezető álmosságát és fáradtságát, a kognitív terhelést, a stresszt, a figyelemelvonást és még sok mást a biztonság érdekében. Használható a járművön belüli szórakoztatás és a funkciók vezérlésére."

Azonban még hosszú utat kell megtenni ahhoz, hogy az agy-számítási interfészek meg tudják tenni mindazt, amit a tudósok remélnek. Például a jelenlegi rendszerek még mindig nem képesek rögzíteni a neurológiai csomópontok és hálózatok meghatározott tevékenységeit, mondta Giordano.

Image
Image

"A számítási rendszernek le kell fordítania és át kell írnia a neurális jeleket, értelmeznie kell a neurális jelek hűségét, jelentését és értékét; majd ki kell adnia ezeket a jeleket egy gépi effektornak, és visszacsatolást kell küldenie a neurológiai mechanizmusoknak egy kétirányú útvonal kialakításához, " tette hozzá.

Egy másik akadály az agyba ültetett érzékelők fejlesztése, amelyek évekig képesek jeleket rögzíteni anélkül, hogy a szervezet visszautasítaná őket – mondta Hatsopoulos.

Ha a technikai kihívások leküzdhetők, az agyi interfészek felhasználhatók neurológiai betegségek, neuropszichiátriai rendellenességek és neurológiai sérülések kezelésére, vagy "más szóval a 'megtört agy" helyrehozására" - mondta Giordano.

Ajánlott: