Ključni izsledki
- Raziskovalci na Univerzi Brown so razvili nov način za spremljanje možganskih valov z uporabo majhnih mikročipov.
- Izum je najnovejši korak na hitro razvijajočem se področju vmesnikov možgani-stroj.
-
Sistemi možganskega vmesnika bi lahko pomagali bolnikom z možganskimi poškodbami ali celo nadzorovali vaš avto.
Tehnologija, ki računalnikom omogoča branje vaših misli, bo morda dobila spodbudo zaradi novih raziskav.
Znanstveniki so razvili sistem, ki uporablja silicijeve mikročipe za snemanje in prenos možganske aktivnosti v računalnik, poroča nedavni članek. Drobni čipi so nameščeni na možgansko površino ali v tkivo, da pridobijo več živčnih signalov kot drugi možganski vsadki. Izum je zadnji korak na hitro razvijajočem se področju vmesnikov možgani-stroj.
"Popolnoma delujoči vmesniki za globoko možgansko stimulacijo ter kombinirano stimulacijo in snemanje so trenutno na voljo in se iterativno izboljšujejo z vedno večjo sofisticiranostjo, kompleksnostjo in zmogljivostmi," dr. James Giordano, profesor nevrologije na univerzi Georgetown Medical Center, je povedal Lifewire v intervjuju po elektronski pošti.
"Vendar vsak in vsi trenutno razpoložljivi sistemi vključujejo neko obliko invazivne nevrokirurške implantacije in to je vsaj do neke mere omejevalni dejavnik."
Bralci misli
Raziskovalci z Univerze Brown, ki so razvili nove čipe, pravijo, da senzorji, imenovani "nevrozrna", neodvisno beležijo električne impulze, ki nastanejo pri proženju nevronov. Čipi brezžično pošiljajo signale v centralno vozlišče, ki usklajuje in obdeluje signale.
V svoji študiji je raziskovalna skupina pokazala uporabo približno 50 nevrozrn za beleženje možganske aktivnosti pri glodavcu. Sistem bi lahko nekega dne omogočal snemanje možganskih signalov bolj podrobno kot obstoječe metode.
"Eden od velikih izzivov na področju vmesnikov med možgani in računalnikom je inženiring načinov za raziskovanje čim več točk v možganih," je povedal Arto Nurmikko, profesor na Brownovi inženirski fakulteti in glavni avtor študije., je zapisano v sporočilu za javnost. "Do zdaj je bila večina BCI monolitnih naprav - nekoliko podobnih posteljicam z iglami. Zamisel naše ekipe je bila, da bi ta monolit razdelili na majhne senzorje, ki bi jih lahko porazdelili po možganski skorji."
Možganski vmesniki bi lahko ljudem s hudimi motoričnimi motnjami pomagali pri lažji komunikaciji in izvajanju gibov, kot so oblačenje, prehranjevanje in urejanje, je v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti povedal Nicholas Hatsopoulos, nevroznanstvenik z Univerze v Chicagu.
Eden od izzivov je "razviti elektrode, ki so minimalno invazivne in lahko snemajo iz več nevronov," je dejal.
Vožnja z možganskimi valovi
Tudi voznikom bi lahko koristili računalniki, ki berejo vaše možgane. Nissan je pred kratkim povedal, da dela na avtomobilskem nadzornem sistemu, ki podpira možganski vmesnik, ki bi lahko upočasnil vozilo ali premikal volan hitreje od gibov voznikovega telesa.
Večina voznikov pa bi verjetno nasprotovala vsadkom možganov za spremljanje njihovih misli. Podjetje Freer Logic je razvilo nevrotehnologijo, vgrajeno v avtomobilski vzglavnik, pisarniški stol, vzmetnico ali blazino.
Eden od velikih izzivov na področju vmesnikov med možgani in računalnikom je inženiring načinov za raziskovanje čim več točk v možganih.
Peter Freer, predsednik Freer Logic, je v intervjuju za Lifewire po e-pošti povedal, da so avtomobilska in aeronavtična podjetja opravila "pomembna testiranja" izuma.
"Vdelana nevrotehnologija nadzoruje voznikove možgane prek diskretnega, nevidnega sistema zaznavanja," je dejal Freer. "Za varnost lahko zazna voznikovo zaspanost in utrujenost, kognitivno obremenitev, stres, motnje in še več. Uporablja se lahko za nadzor zabave v vozilu in nadzor funkcij."
Vendar je še dolga pot, preden bodo možgansko-računalniški vmesniki lahko storili vse, kar znanstveniki upajo. Trenutni sistemi na primer še vedno ne morejo zajeti specifičnih dejavnosti nevroloških vozlišč in omrežij, je dejal Giordano.
"Računalniški sistem mora prevesti in prepisati nevronske signale, razložiti natančnost, pomen in vrednost nevronskega signala; nato te signale oddati v strojni efektor in povratne informacije v nevrološke mehanizme, da razvijejo dvosmerno pot, " je dodal.
Druga ovira je razvoj senzorjev, vsajenih v možgane, ki lahko leta snemajo signale, ne da bi jih telo zavrnilo, je dejal Hatsopoulos.
Če je tehnične izzive mogoče premagati, bi lahko možganske vmesnike uporabili za zdravljenje nevroloških bolezni, nevropsihiatričnih motenj in nevroloških poškodb ali "z drugimi besedami, za popravilo 'zlomljenih možganov'," je dejal Giordano.
