エンジニアがマイクロニードルを使用した高度な脳コンピュータインターフェースを発明
カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアリング研究者は、柔軟で成形可能なバックと、穿孔マイクロニードルで構成される高度な脳コンピュータインターフェース（BCI）を発明しました。柔軟なバックにより、BCIは脳の複雑な曲面に均等に適合し、マイクロニードルを均等に配布できます。マイクロニードルと柔軟バックこれらのマイクロニードルは、人間の髪の毛の10倍細く、柔軟なバックから出てきます。すると、脳組織の表面を穿孔し、表面静脈を穿孔せずに、皮質の神経細胞からの信号を記録できます。 新しいシステムは、ラットでテストされ、研究はAdvanced Functional Materials誌に掲載されました。 チームは、電気工学の教授であるShadi Dayehが率いていました。ボストン大学の生物医学工学の教授であるAnna Devorが率いる研究者も含まれていました。 システムは、穿孔針を使用する既存のBCIの金標準である「ユタ・アレイ」と同等の性能を示しました。この標準は、脊髄損傷と脳卒中の被害者が、考えを使用してロボットの肢体やその他のデバイスを制御できることを実証しています。 新しいBCIの柔軟性と適合性により、脳と電極の間の接触が密になり、脳活動信号の記録がより良く均一になります。BCIの構造により、より大きな感知面が可能になり、同時に脳表面のより広い領域を監視できます。 実験では、1,024本のマイクロニードルで構成される穿孔マイクロニードル・アレイが、ラットの脳から正確な刺激によって引き起こされた信号を成功的に記録しました。これは、現在の技術よりも脳の10倍の面積をカバーすることを意味します。 柔軟なバックのBCIは、従来のガラスバックよりも薄く軽いです。新しいタイプのバックは、センサーのアレイが接触する脳組織の刺激を減らすことができます。 柔軟なバックは透明であるため、研究者は、通常は不可能な動物モデルを使用した基本的な神経科学研究を実行できる可能性があると述べています。タクティル・フィードバックのロボットハンド研究者は、将来的にBCIを改善し、「クローズド・ループ・システム」で使用できるようにするには、広い空間被覆を持つ穿孔マイクロニードル・アレイが必要になることを述べています。これにより、運動能力が大幅に制限されている個人が利点を得ることができ、ロボットハンドのタクティル・フィードバックが可能になる可能性があります。 ロボットハンドのタクティルセンサーは、物体の質感、硬さ、重量を感知し、電気的刺激パターンを記録し、それを体外のワイヤーを通じてBCIに送信します。脳は、物体について直接電気的信号から情報を受け取り、感知した情報に基づいて把持を調整できます。 Dayeh研究所は、すでにこれらのアプリケーションに使用できるさまざまなタクティルセンサーを発明しています。
