Key takeaways
- Forskare vid Brown University har utvecklat ett nytt sätt att övervaka hjärnvågor med hjälp av små mikrochips.
- Uppfinningen är det senaste steget inom det snabbt växande området för hjärn-maskin-gränssnitt.
-
Hjärngränssnittssystem kan hjälpa patienter med hjärnskador eller till och med kontrollera din bil.
Teknik som gör att datorer kan läsa dina tankar kan få ett uppsving av ny forskning.
Forskare har utvecklat ett system som använder kiselmikrochips för att registrera och överföra hjärnaktivitet till en dator, enligt en ny tidning. Små chips sätts på hjärnans yta eller inuti vävnaden för att fånga fler neurala signaler än andra hjärnimplantat. Uppfinningen är det senaste steget inom det snabbt växande området för hjärn-maskin-gränssnitt.
"Fullt fungerande gränssnitt för djup hjärnstimulering och kombinerad stimulering och inspelning är för närvarande tillgängliga och förbättras iterativt med ständigt ökande sofistikering, komplexitet och kapacitet", Dr. James Giordano, professor i neurologi vid Georgetown University Medical Center, berättade för Lifewire i en e-postintervju.
"Men vart och ett av de för närvarande tillgängliga systemen involverar någon form av invasiv neurokirurgisk implantation, och detta är en begränsande faktor, åtminstone till viss del."
Tänkläsare
Forskarna vid Brown University som utvecklade de nya chipsen säger att sensorerna, kallade "neurokorn", oberoende registrerar de elektriska pulser som skapas av avfyrande neuroner. Chipsen skickar signalerna trådlöst till en central hubb, som koordinerar och bearbetar signalerna.
I sin studie visade forskargruppen användningen av cirka 50 neurokorn för att registrera hjärnaktivitet hos en gnagare. Systemet skulle en dag kunna tillåta inspelning av hjärnsignaler i större detalj än befintliga metoder.
"En av de stora utmaningarna inom området för hjärn-dator-gränssnitt är att utveckla sätt att undersöka så många punkter i hjärnan som möjligt", säger Arto Nurmikko, professor vid Browns School of Engineering och studiens seniorförfattare, säger i ett pressmeddelande. "Hittills har de flesta BCI:er varit monolitiska enheter - lite som små nålar. Vårt teams idé var att bryta upp den monoliten till små sensorer som skulle kunna fördelas över hjärnbarken."
Hjärngränssnitt kan hjälpa personer med gravt motorisk funktionsnedsättning att kommunicera lättare och utföra rörelser som att klä på sig, äta och sköta, sa Nicholas Hatsopoulos, neuroforskare vid University of Chicago, till Lifewire i en e-postintervju.
En utmaning är att "utveckla elektroder som är minim alt invasiva och kan spela in från fler neuroner", sa han.
Driving by Brain Waves
Förare kan också dra nytta av datorer som läser din hjärna. Nissan sa nyligen att det arbetar med ett hjärnanslutningsaktiverat bilkontrollsystem som kan sakta ner fordonet eller flytta ratten snabbare än förarens kroppsrörelser.
De flesta förare skulle dock förmodligen motsätta sig att ha hjärnimplantat för att övervaka sina tankar. Företaget Freer Logic har utvecklat neuroteknik inbäddad i en bils nackstöd, en kontorsstol, en madrass eller kudde.
En av de stora utmaningarna inom området för hjärn-dator-gränssnitt är att utveckla sätt att sondera så många punkter i hjärnan som möjligt.
Peter Freer, VD för Freer Logic, sa till Lifewire i en e-postintervju att uppfinningen har genomgått "betydande tester" av fordons- och flygbolag.
"Den inbäddade neurotekniken övervakar en förares hjärna via ett diskret, osynligt avkänningssystem", sa Freer. "Den kan upptäcka föraren dåsighet och trötthet, kognitiv belastning, stress, distraktion och mer för säkerheten. Den kan användas för underhållningskontroll i fordon och funktionskontroller."
Det är dock en lång väg att gå innan hjärnberäkningsgränssnitt kan göra allt som forskarna hoppas. Till exempel kan nuvarande system fortfarande inte fånga specifika aktiviteter i neurologiska noder och nätverk, sa Giordano.
"Beräkningssystemet måste översätta och transkribera neurala signaler, tolka neurala signalers trohet, mening och värde; sedan mata ut dessa signaler till en maskineffektor och återkoppla till de neurologiska mekanismerna för att utveckla en dubbelriktad väg, " lade han till.
Ett annat hinder är att utveckla sensorer implanterade i hjärnan som kan spela in signaler i flera år utan att avvisas av kroppen, sa Hatsopoulos.
Om de tekniska utmaningarna kan övervinnas, skulle hjärnans gränssnitt kunna användas för att behandla neurologiska sjukdomar, neuropsykiatriska störningar och neurologiska skador, eller "med andra ord för att reparera en "trasig hjärna", sa Giordano.
