Новая концепция разработанной системы BCI использует скоординированную сеть независимых беспроводных нейронных датчиков микромасштаба, каждый размером с крупицу соли, для записи и стимуляции деятельности мозга. Датчики, получившие название «нейрозерна», независимо записывают электрические импульсы, производимые возбужденными нейронами, и отправляют сигналы по беспроводной сети в центральный концентратор, который координирует и обрабатывает сигналы.

нейрозерна, мозг, нейронный датчик
Крошечные чипы, называемые нейрозернами, способны определять электрическую активность мозга и передавать эти данные по беспроводной сети. Предоставлено: Джихун Ли / Университет Брауна.

Полученные результаты являются шагом к созданию системы, которая в перспективе сможет обеспечить запись сигналов мозга с высокой детализацией, что позволит реализовать новые методы лечения людей с травмами головного или спинного мозга.

 

Команда, в которую входят специалисты из Брауна, Университета Бейлора, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Qualcomm решала сложную двоякую задачу. Первая часть потребовала уменьшить сложную электронику, необходимую для обнаружения, усиления и передачи нейронных сигналов до размеров крошечных кремниевых микросхем нейрозерна.

 

 

Вторая - заключалась в разработке узла связи между телом и внешним концентратором, который принимает сигналы от этих крошечных микросхем. Устройство выполнили в виде тонкого пластыря размером с отпечаток большого пальца, который прикрепляется к коже головы. Он работает как миниатюрная вышка сотового телефона, используя сетевой протокол для координации сигналов от нейрозерен, каждый из которых имеет свой собственный сетевой адрес. Он также подает питание по беспроводной сети на нейрозерна, которые рассчитаны на работу с минимальным потреблением электроэнергии.

 

Целью данного исследования была демонстрация работы системы, которая может записывать нейронные сигналы от живого мозга - в данном случае мозга грызуна. Команда разместила 48 нейрозерен в коре головного мозга животного, внешнем слое мозга, и успешно записала характерные нейронные сигналы, связанные со спонтанной активностью мозга.

 

Исследователи также проверили способность устройств стимулировать мозг и записывать с него данные. Стимуляция осуществляется крошечными электрическими импульсами, которые управляют нервной активностью.

 

Еще предстоит проделать большую работу, чтобы сделать эту систему реальностью, но данное исследование представляет собой важный шаг для решения проблем в этом направлении.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!