Ключевые выводы
- Исследователи из Университета Брауна разработали новый способ мониторинга мозговых волн с помощью крошечных микрочипов.
- Изобретение является последним шагом в быстро развивающейся области интерфейсов мозг-машина.
-
Мозговые интерфейсы могут помочь пациентам с черепно-мозговыми травмами или даже управлять автомобилем.
Технология, позволяющая компьютерам читать ваши мысли, может получить поддержку благодаря новым исследованиям.
Ученые разработали систему, которая использует кремниевые микрочипы для записи и передачи активности мозга на компьютер, согласно недавней статье. Крошечные чипы помещаются на поверхность мозга или внутрь ткани, чтобы собирать больше нервных сигналов, чем другие мозговые имплантаты. Изобретение является последним шагом в быстро развивающейся области интерфейсов мозг-машина.
«Полнофункциональные интерфейсы для глубокой стимуляции мозга и комбинированной стимуляции и записи в настоящее время доступны и постоянно совершенствуются с постоянно растущей сложностью и возможностями», - д-р Джеймс Джордано, профессор неврологии Джорджтаунского университета. Медицинский центр, сказал Lifewire в интервью по электронной почте.
"Однако все без исключения доступные в настоящее время системы включают ту или иную форму инвазивной нейрохирургической имплантации, и это является ограничивающим фактором, по крайней мере, в некоторой степени."
Чтители мыслей
Исследователи из Университета Брауна, разработавшие новые чипы, говорят, что датчики, получившие название «нейрогрины», независимо регистрируют электрические импульсы, возникающие при возбуждении нейронов. Чипы отправляют сигналы по беспроводной сети на центральный концентратор, который координирует и обрабатывает сигналы.
В своем исследовании исследовательская группа продемонстрировала использование около 50 нейрогрейн для записи мозговой активности грызунов. Однажды эта система позволит записывать сигналы мозга более подробно, чем существующие методы.
«Одной из самых больших проблем в области интерфейсов мозг-компьютер является разработка способов исследования как можно большего количества точек в мозгу», - сказал Арто Нурмикко, профессор Инженерной школы Брауна и старший автор исследования., - говорится в сообщении. «До сих пор большинство BCI представляли собой монолитные устройства, немного похожие на маленькие игольные кровати. Идея нашей команды состояла в том, чтобы разбить этот монолит на крошечные датчики, которые можно было бы распределить по коре головного мозга».
Мозговые интерфейсы могут помочь людям с серьезными двигательными нарушениями легче общаться и выполнять такие движения, как одевание, прием пищи и уход за собой, сказал Lifewire Николас Хацопулос, нейробиолог из Чикагского университета.
Одна из задач состоит в том, чтобы «разработать электроды, которые являются минимально инвазивными и могут регистрировать большее количество нейронов», – сказал он.
Вождение с помощью мозговых волн
Водителям также могут быть полезны компьютеры, которые читают ваш мозг. Nissan недавно заявил, что работает над системой управления автомобилем с интерфейсом мозга, которая могла бы замедлять автомобиль или двигать руль быстрее, чем движения тела водителя.
Большинство водителей, однако, вероятно, возражали бы против наличия мозговых имплантатов для отслеживания их мыслей. Компания Freer Logic разработала нейротехнологию, встроенную в подголовник автомобиля, офисное кресло, матрас или подушку.
Одной из самых больших проблем в области интерфейсов мозг-компьютер является разработка способов исследования как можно большего количества точек в мозгу.
Питер Фрир, президент Freer Logic, сказал Lifewire в интервью по электронной почте, что изобретение подверглось «серьезным испытаниям» автомобильными и авиационными компаниями.
«Встроенная нейротехнология контролирует мозг водителя с помощью скрытой, невидимой сенсорной системы», - сказал Фрир. «Он может обнаруживать сонливость и усталость водителя, когнитивную нагрузку, стресс, отвлечение внимания и многое другое для обеспечения безопасности. Его можно использовать для управления автомобильными развлечениями и функциями».
Однако предстоит пройти долгий путь, прежде чем вычислительные интерфейсы мозга смогут делать все, на что надеются ученые. Например, по словам Джордано, современные системы до сих пор не могут фиксировать специфическую активность неврологических узлов и сетей.
«Вычислительная система должна переводить и расшифровывать нейронные сигналы, интерпретировать точность, значение и ценность нейронных сигналов, а затем выводить эти сигналы на эффектор машины и обеспечивать обратную связь с неврологическими механизмами для разработки двунаправленного пути», - добавил он.
Еще одним препятствием является разработка датчиков, имплантированных в мозг, которые могут годами записывать сигналы без того, чтобы организм их отвергал, сказал Хацопулос.
Если технические проблемы удастся преодолеть, мозговые интерфейсы можно будет использовать для лечения неврологических заболеваний, нервно-психических расстройств и неврологических травм, или, «другими словами, для восстановления «сломанного мозга», - сказал Джордано.
