Mühendisler Mikroiğnelerle Gelişmiş Beyin-Bilgisayar Arayüzü İcat Etti

California - San Diego Üniversitesi'ndeki mühendislik araştırmacıları, esnek ve kalıplanabilir bir desteğin yanı sıra delici mikro iğnelerden oluşan gelişmiş bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) icat ettiler. Esnek destek, BBA'nın beynin karmaşık kıvrımlı yüzeyine daha eşit şekilde uymasını sağlar. Ayrıca, BCI'nin korteksi delen mikroiğneleri daha düzgün bir şekilde dağıtmasına izin verir. 

Mikro İğneler ve Esnek Destek

Bu mikroiğneler, insan saçından 10 kat daha incedir ve esnek destekten çıkar. Daha sonra yüzey venüllerini delmeden beyin dokusunun yüzeyine nüfuz ederler. Mikro iğneleyiciler, korteksteki sinir hücrelerinden gelen sinyalleri kaydedebilir.

Yeni sistem kemirgenlerde test edildi ve araştırma dergide yayınlandı Gelişmiş Fonksiyonel Malzemeler. 

Ekip, üniversitede elektrik mühendisliği profesörü Shadi Dayeh tarafından yönetildi. Ayrıca, biyomedikal mühendisliği profesörü Anna Devor liderliğindeki Boston Üniversitesi'nden araştırmacılardan oluşuyordu. 

Sistem, delici iğnelere sahip BCI'ler için mevcut altın standartla eşit bir performans gösterdi. "Utah Dizisi" olarak adlandırılan bu standardın, omurilik yaralanmaları ve inme kurbanları olan kişilere yardımcı olduğu gösterilmiştir. Robotik uzuvları ve diğer cihazları kontrol etmek için düşüncelerini kullanabilirler. 

Yeni BCI'nin esnekliği ve uyumluluğu, beyin ve elektrotlar arasında daha yakın temas sağlanmasına yardımcı olarak, beyin aktivite sinyallerinin daha iyi ve daha düzgün kaydedilmesini sağlar. BBA'nın oluşturulma şekli, beyin yüzeyinin daha geniş bir alanını aynı anda izlemesine yardımcı olan daha geniş algılama yüzeylerine izin verir. 

Deneylerde, 1,024 mikroiğneden oluşan delici mikroiğne dizisi, farelerin beyinlerinden gelen kesin uyaranlarla tetiklenen sinyalleri başarıyla kaydedebildi. Bu, mevcut teknolojilerle karşılaştırıldığında beyin alanının on katını kapladığı anlamına gelir. 

Yumuşak arkalıklı BCI'lar ayrıca cam arkalık kullanan geleneksel modellerden daha ince ve daha hafiftir. Yeni destek türü, sensör dizisiyle temas eden brian dokusunun tahrişini azaltabilir. 

Esnek arkalıklar da şeffaftır ve araştırmacılar, başka türlü imkansız olacak hayvan modellerini içeren temel nörobilim araştırmalarını gerçekleştirmek için kullanılabileceğini söylüyorlar. 

Dokunsal Geribildirim Sağlayan Robotik Eller

Araştırmacılar, gelecekte BCI'leri iyileştirmek ve bunların "kapalı döngü sistemlerinde" kullanılmalarını sağlamak için geniş uzamsal kapsama sahip nüfuz eden mikroiğne dizilerinin gerekli olacağını söylüyor. Bu, ciddi şekilde sınırlı hareket kabiliyetine sahip kişilere yardımcı olabilir ve robotik el kullanan biri için dokunsal geri bildirim sağlayabilir. 

Robotik eldeki dokunsal sensörler, bir nesnenin dokusunu, sertliğini ve ağırlığını algılayabilir. Vücudun dışındaki kablolar aracılığıyla BCI'ye giden elektriksel stimülasyon modellerine çevrilebilecek bilgileri kaydedeceklerdi. Beyin, nesne hakkında doğrudan bu elektrik sinyallerinden bilgi alır ve kişi daha sonra algılanan bilgilere dayanarak kavrayışını ayarlayabilir.

Dayeh laboratuvarı, bu uygulamalar için kullanılabilecek çeşitli taktik sensörleri çoktan icat etti.