Нейронная пыль интерфейса мозг-компьютер

Буквально вчера мы писали про крошечного микробота, предназначенного для работы в глазу пациента и контролируемого с помощью магнитного излучения. А сегодня мы вам расскажем про исследование  группы ученых из Беркли, которые используют схожую концепцию, но уже для работы внутри человеческого мозга! Их боты размером с пылинку. А потому назвали их нейронной пылью. Логично, правда?

Концепция интерфейса «мозг-компьютер» (brain-computer interface, BCI) витает в воздухе примерно со времени изобретения электроэнцефалографа. Но широкое развитие идея получила в 70-х, когда исследователи из Медицинской Школы Университета Вашингтона (University of Washington School of Medicine) смогли подключить прибор измерения биологической обратной связи к обезьяне, что позволило примату управлять роботизированной рукой с помощью силы мысли. Суть системы в следующем. Нейрон для приема и передачи сигнала использует электрический ток. Для выполнения каждого определенного действия будут задействованы строго определенные нейроны, соответственно и ток будет идти в одних и тех же местах. Собственно, задача техники — зарегистрировать ту область мозга, по которой прошел электрический импульс. И это можно использовать для преобразования желания мозга в действие роботизированной конечности.

На этой основе работают многие системы, но из-за толстых костей датчики вне черепной коробки не всегда способны зарегистрировать столь слабые электрические токи.

Джон Донохью (John Donoghue), нейрофизиолог:

Нынешние технологии работы с мозгом — словно попытка услышать разговор на футбольном стадионе с борта дирижабля. Чтобы мы могли действительно понять, что происходит с мозгом, сегодня нам необходимо хирургическим путем имплантировать массивные датчики в мозг.

Итак, из вышесказанного следует, что самой большой задачей для разработчиков интерфейсов мозг-компьютер является уменьшение размеров датчиков. Нейронная пыль — армия микросенсоров, способных получать и передавать данные с очень высоким разрешением — является отличным решением этой проблемы.

Новая система интерфейса мозг-компьютер состоит нескольких частей. Во-первых, это тысячи микросенсоров (та самая нейронная пыль), которые регистрируют сигналы от клеток мозга. Во-вторых, это УЗИ-трансивер — приемопередатчик, предназначенный для контроля «пыли», и расположен он под твердой мозговой оболочкой. Частицы пыли — пьезоэлектрики, они могут преобразовывать энергию ультразвуковых волн в электрические сигналы. И наоборот — с помощью звука высокой частоты передавать информацию. Благодаря использованию ультразвука — нейронная пыль очень безопасная система, ведь воздействие ультразвука на ткани человека ничтожно мало, благодаря чему исключен шанс, что у пациента «закипят мозги».  И, наконец, третье составляющее системы — крупный узел, расположенный на голове. Он предназначен для обработки данных и способен передавать их на соседний приемник. Кроме того, именно он содержит в себе батарейки.

Нейронная пыль интерфейса мозг-компьютер

Ученые экспериментировали со встроенными в мозг датчиками на протяжении десятилетий. Но идея целой флотилии микродатчиков, которые могут быть введены в мозг является новой разработкой. С одной стороны, это зловещий намек на новую технологию слежки, когда человек даже не осознает это. Достаточно просто расположить рядом с человеком ультразвуковой приемопередатчик помощнее  и дать ему «занюхнуть» несколько микроботов. Вуаля! Вы в курсе, что творится у него в голове. Идеальный и незаметный детектор лжи! Но это крайний вариант использования «нейронной пыли». В первую очередь новая система предназначена для людей с ограниченными физическими возможностями, или для мониторинга неврологических пациентов. Это первый шаг на пути к действительно незаметному интерфейсу мозг-компьютер.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Комментарии:

Добавить комментарий

Введите свой Email для подписки на новости:

Twitter RSS


Наши официальные информационные партнеры:

Госкорпорация "Ростех"
Ростех

ОАО "Концерн «Созвездие"
ОАО «Концерн «Созвездие»