Agygép interfész
Az új megközelítés gondolatvezérelt elektronikus protézisekhez vezethet
A jelenlegi idegimplantátumok hatalmas mennyiségű idegi aktivitás rögzítésére képesek, amelyet azután vezetékeken keresztül a számítógéphez továbbítanak. A kutatók megpróbáltak vezeték nélküli agy-számítógép interfészt kifejleszteni ennek a műveletnek a végrehajtására, de ez nagy mennyiségű energiát igényel. A nagy teljesítmény miatt túl sok hő keletkezik, így az implantátumok nem biztonságosak a betegek számára.
A Stanfordból kiadott új tanulmány ennek a problémának a megoldására irányul. Az egyetem kutatói folyamatosan dolgoznak olyan technológián, amely ahhoz vezethet, hogy a bénult betegek visszanyerjék az uralmat a végtagjaik felett. Konkrétan olyan technológiára törekedtek, amely lehetővé tenné ezeknek a betegeknek, hogy a protéziseket irányítsák, és gondolataik segítségével kommunikáljanak számítógépekkel.
Agy-számítógép interfész
Ennek elérése érdekében a csapat az agy-számítógép interfész fejlesztésére összpontosított. Ez egy olyan eszköz, amelyet a páciens agyának felületére, közvetlenül a koponya alá ültetnek be. Az implantátum összekapcsolja az emberi idegrendszert egy elektronikus eszközzel, amely segíthet visszaállítani a motoros kontrollt egy gerincvelő-sérülést vagy neurológiai állapotot szenvedett egyén számára.
A jelenlegi eszközök nagy mennyiségű idegi tevékenységet rögzítenek, és vezetékeken keresztül továbbítják a számítógéphez, és amikor a kutatók vezeték nélküli agy-számítógép interfészt próbálnak létrehozni, akkor túl sok hő keletkezik.
Az elektromos mérnökökből és idegtudósokból álló csapat, köztük Krishna Shenoy (PhD) és Boris Murmann (PhD), valamint idegsebész és idegtudós, Jaimie Henderson (MD), bemutatták egy lehetséges módszert egy olyan vezeték nélküli eszköz létrehozására, amely képes pontos idegi jeleket gyűjteni és továbbítani. mindezt úgy, hogy a jelenlegi rendszerek által igényelt teljesítmény tizedét használja.
A javasolt vezeték nélküli eszközök természetesebbnek tűnnek, mint a vezetékesek, és a betegek nagyobb mozgásteret biztosítanak.
A megközelítést Nir Even-Chen végzős hallgató és Dante Muratore, PhD posztdoktori munkatárs részletezte. papír kiadva Természet Biomedical Engineering.
Neurális jelek elkülönítése
Az idegtudósok képesek voltak azonosítani azokat a specifikus idegi jeleket, amelyek szükségesek egy protézis vezérléséhez. Az eszköz bármi lehet, a robotkartól a számítógépes kurzorig.
Az elektromos mérnökök ezután létrehozták azt az áramkört, amely egy vezeték nélküli agy-számítógép interfészhez vezet, amely képes feldolgozni és továbbítani az azonosított neurális jeleket. A jelek elkülönítésével kevesebb teljesítményre volt szükség, ami biztonságossá tette az eszközök beültetését az agy felszínére.
A csapat három főemlőstől és egy humán résztvevőtől származó neuronális adatok felhasználásával tesztelte megközelítését. A klinikai vizsgálat során az alanyok mozgási feladatokat hajtottak végre, mint például a kurzor elhelyezése a számítógép képernyőjén. Ezután méréseket rögzítettek, és a csapatnak sikerült megállapítania, hogy a cselekvés-specifikus agyi jelek egy részhalmazának rögzítésével az egyén mozgását egy vezeték nélküli interfész szabályozhatja.
A fő elválasztó tényező az eszköz és a vezetékes eszköz között az elszigeteltség, a vezetékes eszköz tömegesen gyűjti az agyi jeleket.
A kutatócsoport most egy implantátumot fog építeni az új megközelítés és tervezés alapján.
