Sleutel wegneemetes
- Navorsers aan die Brown Universiteit het 'n nuwe manier ontwikkel om breingolwe te monitor deur klein mikroskyfies te gebruik.
- Die uitvinding is die jongste stap in die vinnig ontwikkelende veld van brein-masjien-koppelvlakke.
-
Breinkoppelvlakstelsels kan pasiënte met breinbeserings help of selfs jou motor beheer.
Tegnologie wat rekenaars toelaat om jou gedagtes te lees, kry dalk 'n hupstoot van nuwe navorsing.
Wetenskaplikes het 'n stelsel ontwikkel wat silikon-mikroskyfies gebruik om breinaktiwiteit aan te teken en na 'n rekenaar oor te dra, volgens 'n onlangse koerant. Klein skyfies word op die brein se oppervlak of binne-in die weefsel geplaas om meer neurale seine te oes as ander breininplantings. Die uitvinding is die jongste stap in die vinnig ontwikkelende veld van brein-masjien-koppelvlakke.
"Volledig funksionerende koppelvlakke vir diepbreinstimulasie en gekombineerde stimulasie en opname is tans beskikbaar en word iteratief verbeter met steeds toenemende gesofistikeerdheid, kompleksiteit en vermoëns," Dr. James Giordano, 'n neurologieprofessor aan die Georgetown Universiteit Mediese Sentrum, het in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê.
"Elkeen en al die tans beskikbare stelsels behels egter een of ander vorm van indringende neurochirurgiese inplanting, en dit is 'n beperkende faktor, ten minste tot 'n mate."
Gedenklesers
Die navorsers aan die Brown Universiteit wat die nuwe skyfies ontwikkel het, sê die sensors, wat "neurograine" genoem word, teken onafhanklik die elektriese pulse op wat gemaak word deur neurone af te vuur. Die skyfies stuur die seine draadloos na 'n sentrale spilpunt, wat die seine koördineer en verwerk.
In hul studie het die navorsingspan die gebruik van ongeveer 50 neurokorrels gedemonstreer om breinaktiwiteit in 'n knaagdier aan te teken. Die stelsel kan eendag die opname van breinseine in groter detail as bestaande metodes toelaat.
"Een van die groot uitdagings op die gebied van brein-rekenaar-koppelvlakke is om maniere te ontwerp om soveel moontlik punte in die brein te ondersoek," sê Arto Nurmikko, 'n professor in Brown se Skool vir Ingenieurswese en die studie se senior skrywer, het in 'n nuusverklaring gesê. "Tot nou toe was die meeste BCI's monolitiese toestelle - 'n bietjie soos klein beddings naalde. Ons span se idee was om daardie monoliet op te breek in klein sensors wat oor die serebrale korteks versprei kan word."
Brein-koppelvlakke kan ernstig motoriese gestremde mense help om makliker te kommunikeer en bewegings uit te voer soos aantrek, eet en versorg, het Nicholas Hatsopoulos, 'n neurowetenskaplike aan die Universiteit van Chicago, in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê.
Een uitdaging is om "elektrodes te ontwikkel wat minimaal indringend is en van meer neurone kan opneem," het hy gesê.
Driving by Brain Waves
Bestuurders kan ook baat vind by rekenaars wat jou brein lees. Nissan het onlangs gesê dit werk aan 'n breinkoppelvlak-geaktiveerde motorbeheerstelsel wat die voertuig kan vertraag of die stuurwiel vinniger kan beweeg as die bestuurder se liggaamsbewegings.
Die meeste bestuurders sal egter waarskynlik beswaar maak teen breininplantings om hul gedagtes te monitor. Die maatskappy Freer Logic het neurotegnologie ontwikkel wat in 'n motor se kopstut, 'n kantoorstoel, 'n matras of kussing ingebed is.
Een van die groot uitdagings op die gebied van brein-rekenaar-koppelvlakke is om maniere te ontwerp om soveel moontlik punte in die brein te ondersoek.
Peter Freer, die president van Freer Logic, het in 'n e-posonderhoud aan Lifewire gesê die uitvinding het "beduidende toetsing" deur motor- en lugvaartmaatskappye ondergaan.
"Die ingebedde neurotegnologie monitor 'n bestuurder se brein via 'n diskrete, onsigbare waarnemingstelsel," het Freer gesê. "Dit kan bestuurder lomerigheid en moegheid, kognitiewe lading, stres, afleiding, en meer vir veiligheid opspoor. Dit kan gebruik word vir in-voertuig vermaak beheer en kenmerk kontroles."
Daar is egter 'n lang pad om te gaan voordat brein-berekeningskoppelvlakke alles kan doen wat wetenskaplikes hoop. Huidige stelsels kan byvoorbeeld steeds nie spesifieke aktiwiteite van neurologiese nodusse en netwerke vasvang nie, het Giordano gesê.
"Die rekenaarstelsel moet neurale seine vertaal en transkribeer, neurale seingetrouheid, betekenis en waarde interpreteer; dan stuur hierdie seine na 'n masjieneffektor, en terugvoer na die neurologiese meganismes om 'n tweerigtingbaan te ontwikkel," het hy bygevoeg.
Nog 'n hindernis is die ontwikkeling van sensors wat in die brein ingeplant is wat jare lank seine kan opneem sonder om deur die liggaam verwerp te word, het Hatsopoulos gesê.
As die tegniese uitdagings oorkom kan word, kan breinkoppelvlakke gebruik word om neurologiese siektes, neuropsigiatriese versteurings en neurologiese beserings te behandel, of "met ander woorde, om 'n 'gebroke brein' te herstel," het Giordano gesê.
