Klíčové poznatky
- Výzkumníci z Brown University vyvinuli nový způsob monitorování mozkových vln pomocí malých mikročipů.
- Tento vynález je nejnovějším krokem v rychle se rozvíjející oblasti rozhraní mozek-stroj.
-
Systémy mozkového rozhraní by mohly pomoci pacientům s poraněním mozku nebo dokonce ovládat vaše auto.
Technologie, která umožňuje počítačům číst vaše myšlenky, může získat podporu díky novému výzkumu.
Vědci vyvinuli systém, který používá křemíkové mikročipy k záznamu a přenosu mozkové aktivity do počítače, podle nedávného článku. Drobné čipy jsou umístěny na povrchu mozku nebo uvnitř tkáně, aby sklidily více nervových signálů než jiné mozkové implantáty. Vynález je nejnovějším krokem v rychle se rozvíjející oblasti rozhraní mozek-stroj.
„Plně funkční rozhraní pro hlubokou mozkovou stimulaci a kombinovanou stimulaci a záznam jsou v současné době k dispozici a jsou neustále vylepšovány s neustále rostoucí sofistikovaností, komplexností a schopnostmi,“Dr. James Giordano, profesor neurologie na Georgetownské univerzitě. Medical Center, řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru.
"Všechny v současnosti dostupné systémy však zahrnují určitou formu invazivní neurochirurgické implantace, což je alespoň do určité míry limitující faktor."
Čtenáři myšlenek
Výzkumníci z Brown University, kteří vyvinuli nové čipy, tvrdí, že senzory, nazývané „neurograiny“, nezávisle zaznamenávají elektrické impulsy vytvářené vystřelováním neuronů. Čipy odesílají signály bezdrátově do centrálního rozbočovače, který signály koordinuje a zpracovává.
Ve své studii výzkumný tým prokázal použití asi 50 neurograinů k záznamu mozkové aktivity u hlodavců. Systém by mohl jednoho dne umožnit záznam mozkových signálů podrobněji než stávající metody.
„Jednou z velkých výzev v oblasti rozhraní mozek-počítač je inženýrské způsoby, jak prozkoumat co nejvíce bodů v mozku,“řekl Arto Nurmikko, profesor na Brown's School of Engineering a hlavní autor studie., uvedl v tiskové zprávě. "Až dosud byla většina BCI monolitická zařízení - trochu jako malá lůžka jehel. Myšlenka našeho týmu byla rozdělit tento monolit na malé senzory, které by mohly být distribuovány přes mozkovou kůru."
Mozková rozhraní by mohla pomoci lidem s těžkým motorickým postižením snadněji komunikovat a provádět pohyby, jako je oblékání, jídlo a péče, řekl Nicholas Hatsopoulos, neurovědec z University of Chicago, Lifewire v e-mailovém rozhovoru.
Jednou výzvou je „vyvinout elektrody, které jsou minimálně invazivní a mohou nahrávat z více neuronů,“řekl.
Řízení podle mozkových vln
Řidiči by také mohli těžit z počítačů, které čtou váš mozek. Nissan nedávno uvedl, že pracuje na automobilovém řídicím systému s podporou mozkového rozhraní, který by mohl zpomalit vozidlo nebo pohybovat volantem rychleji než pohyby těla řidiče.
Většina řidičů by však pravděpodobně měla námitky proti tomu, aby měli mozkové implantáty, které by monitorovaly jejich myšlenky. Společnost Freer Logic vyvinula neurotechnologii zabudovanou do opěrky hlavy automobilu, kancelářské židle, matrace nebo polštáře.
Jednou z velkých výzev v oblasti rozhraní mozek-počítač je navrhování způsobů, jak prozkoumat co nejvíce bodů v mozku.
Peter Freer, prezident Freer Logic, řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru, že vynález prošel „významným testováním“automobilovými a leteckými společnostmi.
„Zabudovaná neurotechnologie monitoruje mozek řidiče prostřednictvím diskrétního, neviditelného snímacího systému,“řekl Freer. "Dokáže detekovat ospalost a únavu řidiče, kognitivní zátěž, stres, rozptýlení a další pro bezpečnost. Může být použit pro ovládání zábavy ve vozidle a ovládání funkcí."
Je však ještě dlouhá cesta, než rozhraní mozek a výpočetní technika dokáže vše, v co vědci doufají. Například současné systémy stále nedokážou zachytit specifické aktivity neurologických uzlů a sítí, řekl Giordano.
"Výpočetní systém musí překládat a přepisovat neurální signály, interpretovat věrnost, význam a hodnotu neurálních signálů; poté tyto signály vysílat do strojového efektoru a zpětnou vazbu do neurologických mechanismů, aby se vyvinula obousměrná cesta," dodal.
Další překážkou je vývoj senzorů implantovaných do mozku, které mohou zaznamenávat signály po celá léta, aniž by je tělo odmítlo, řekl Hatsopoulos.
Pokud se podaří překonat technické problémy, mohla by být mozková rozhraní použita k léčbě neurologických onemocnění, neuropsychiatrických poruch a neurologických zranění nebo „jinými slovy k opravě ‚zlomeného mozku‘,“řekl Giordano.
