AR, XR ja aivorajapinnat

InsinÃķÃķrit keksivÃĪt edistyneen aivokonerajapinnan mikroneulojen avulla

mm
LisÃĪÃĪ Unite.AI suosikkilÃĪhteisiisi Google-palvelussa

Kalifornian yliopiston San Diegon kampuksen insinÃķÃķritutkijat ovat keksineet edistyneen aivokonerajapinnan (BCI), joka koostuu joustavasta ja muovautuvasta tukirakenteesta sekÃĪ lÃĪvistÃĪvistÃĪ mikroneuloista. Joustava tukirakenne mahdollistaa BCI:n tasaisemman muotoutumisen aivokuoren monimutkaiseen, kaarevaan pintaan. Se myÃķs mahdollistaa mikroneulojen tasaisemman jakautumisen, jotka lÃĪvistÃĪvÃĪt aivokuoren.

Mikroneulat ja joustava tukirakenne

NÃĪmÃĪ mikroneulat ovat 10 kertaa ohuemmat kuin ihmisen hiukset ja tulevat joustavasta tukirakenteesta. Ne lÃĪvistÃĪvÃĪt aivokudoksen pinnan ilman, ettÃĪ ne lÃĪvistÃĪvÃĪt pinnan laskimoita. Mikroneulat pystyvÃĪt tallentamaan signaaleja hermosoluista aivokuoressa.

Uusi jÃĪrjestelmÃĪ testattiin jyrsijÃķillÃĪ, ja tutkimus julkaistiin Advanced Functional Materials -lehdessÃĪ.

TutkimusryhmÃĪÃĪ johti sÃĪhkÃķinsinÃķÃķriprofessori Shadi Dayeh yliopistosta. Siihen kuului myÃķs tutkijoita Bostonin yliopistosta, jota johti biolÃĪÃĪketieteellisen insinÃķÃķritieteen professori Anna Devor.

JÃĪrjestelmÃĪ osoitti saman tasoiset suorituskyvyn kuin olemassa oleva kultainen standardi BCI:lle, jossa kÃĪytetÃĪÃĪn lÃĪvistÃĪviÃĪ neuloja. TÃĪtÃĪ standardia kutsutaan “Utah Arrayksi”, ja se on osoittanut auttavan henkilÃķitÃĪ, joilla on selkÃĪrankavammoja ja aivoinfarktia. He voivat kÃĪyttÃĪÃĪ ajatuksiaan ohjaamaan robottiraajoja ja muita laitteita.

Uuden BCI:n joustavuus ja muovautuvuus auttavat saavuttamaan lÃĪhemmÃĪn kosketuksen aivokuoren ja elektrodeiden vÃĪlillÃĪ, mikÃĪ mahdollistaa paremman ja tasaisemman tallentamisen aivotoimintaa koskevista signaaleista. BCI:n rakenteen tapa mahdollistaa suuremmat tunnistuspinnat, mikÃĪ auttaa seuraamaan suurempaa aluetta aivopinnasta samanaikaisesti.

Kokeissa lÃĪvistÃĪvÃĪn mikroneulojen joukko, joka koostui 1 024 mikroneulasta, pystyi onnistuneesti tallentamaan signaaleja, jotka aiheutuivat tarkoista ÃĪrsykkeistÃĪ rotan aivoista. TÃĪmÃĪ kattaa kymmenen kertaa suuremman alueen aivoissa verrattuna nykyisiin teknologioihin.

PehmeÃĪt tukirakenteet ovat myÃķs ohuemmat ja kevyempiÃĪ kuin perinteiset, joissa kÃĪytetÃĪÃĪn lasisia tukirakenteita. Uudenlaiset tukirakenteet voivat vÃĪhentÃĪÃĪ aivokudoksen ÃĪrsytystÃĪ, joka johtuu anturien joukon kanssa kosketuksesta.

Joustavat tukirakenteet ovat myÃķs lÃĪpinÃĪkyviÃĪ, mikÃĪ tutkijoiden mukaan voisi hyÃķdyttÃĪÃĪ perustutkimuksessa, jossa kÃĪytetÃĪÃĪn elÃĪinmalleja, joita muuten olisi mahdoton tehdÃĪ.

RobottikÃĪdet taktilisella palautteella

Tutkijat sanovat, ettÃĪ lÃĪvistÃĪvien mikroneulojen joukoilla, joilla on suuri alueellinen peitto, tarvitaan BCI:n parantamiseen tulevaisuudessa ja niiden kÃĪyttÃķÃķn “suljettujen silmukoiden” jÃĪrjestelmissÃĪ. TÃĪmÃĪ voisi auttaa henkilÃķitÃĪ, joilla on rajattu liikkuvuus, ja mahdollistaa taktilisen palautteen robottikÃĪden kÃĪytÃķssÃĪ.

Taktiliset anturit robottikÃĪdessÃĪ voivat havaita esineen tekstuuri, kovuuden ja painon. Ne voivat tallentaa tietoa, jota voidaan kÃĪÃĪntÃĪÃĪ sÃĪhkÃķiseksi stimulaatioksi, joka kulkee johtimien kautta ulkopuolelle BCI:hen. Aivot voivat vastaanottaa suoraan nÃĪmÃĪ sÃĪhkÃķiset signaalit esineestÃĪ, ja henkilÃķ voi sitten sÃĪÃĪtÃĪÃĪ otettaan aistimansa tiedon perusteella.

Dayehin laboratorio on jo keksinyt erilaisia taktisia antureita, joita voidaan kÃĪyttÃĪÃĪ nÃĪihin sovelluksiin.

Alex McFarland on AI-toimittaja ja kirjailija, joka tutkii viimeisimpiÃĪ kehityksiÃĪ tekoÃĪlyssÃĪ. HÃĪn on tehnyt yhteistyÃķtÃĪ useiden AI-startup-yritysten ja julkaisujen kanssa maailmanlaajuisesti.