Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Drobné implantáty môžu dramaticky zlepšiť rozhrania mozog-počítač

Drobné implantáty môžu dramaticky zlepšiť rozhrania mozog-počítač
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
13. 8. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Bez ohľadu na to, či sa používajú na výskum alebo obnovu stratených schopností u zdravotne postihnutých, rozhrania mozog-počítač ukazujú veľa prísľubov. Vďaka vývoju miniatúrnych nových senzorov by tieto rozhrania mohli byť čoskoro ešte oveľa efektívnejšie.

V mnohých existujúcich rozhraniach mozog-počítač sú elektródy implantované priamo do mozgu. Zvyčajne sa implantuje len pár alebo dva, pričom každý stimuluje a / alebo monitoruje elektrickú aktivitu až niekoľko stoviek neurónov v jednej oblasti. Aj keď to môže znieť ako veľa, v mozgu je asi 86 miliárd neurónov. Vedci preto hľadali spôsoby, ako ich pokryť oveľa viac naraz a v mnohých ďalších oblastiach bez toho, aby sa pacientovi zaplnil mozog konvenčne veľkými elektródami.

Pred štyrmi rokmi vedci z Brownovej univerzity v Rhode Island, Texaskej Baylorskej univerzity, Kalifornskej univerzity v San Diegu a zo spoločnosti Qualcomm začali vyvíjať alternatívu s vyšším rozlíšením. Výsledné senzory, známe ako „neurozrnká“, sú oveľa menšie ako tradične používané implantované elektródy, každý z nich má pritom približnú veľkosť ako zrnko soli.

Po implantácii je sieť mnohých neurozrniek bezdrôtovo napájaná tenkou elektronickou náplasťou s veľkosťou „palca“, ktorá je prilepená k pokožke hlavy pacienta. Táto náplasť tiež prijíma elektrické signály zo senzorov a je schopná do nich vysielať signály, ktoré spôsobujú stimuláciu susedných neurónov.

Skupina senzorov

V nedávno vykonanej ukážke schopností technológie bolo 48 neurozrniek implantovaných na povrch mozgovej kôry živého laboratórneho potkana. Pomocou senzorov boli vedci schopní zaznamenať charakteristické nervové signály súvisiace so spontánnou mozgovou aktivitou a stimulovať mozgovú kôru v konkrétnych oblastiach.

V súčasnej podobe by táto technológia údajne mohla byť použitá na vytvorenie sietí až 770 neurozrniek v mozgu jedného pacienta. Vedci sa však domnievajú, že jedného dňa bude možné implantovať tisíce týchto mini senzorov pre v súčasnosti nemožný stupeň nervového monitorovania a neurostimulácie.

Vedci dúfajú, že v konečnom dôsledku dokážu vyvinúť systém, ktorý poskytne nové vedecké poznatky o mozgu a nové terapie, ktoré môžu pomôcť ľuďom postihnutým devastačnými zraneniami. Štúdia bola uverejnená v magazíne Nature Electronics.