Исследователи из США разработали новую концепцию нейрокомпьютерного интерфейса, которая использует скоординированную сеть независимых беспроводных нейронных микродатчиков для записи и стимуляции мозговой деятельности. Датчики, получившие название «нейрогранулы» – каждый размером с крупицу соли, – независимо записывают электрические импульсы от возбужденных нейронов и отправляют сигналы по беспроводной сети в центральное устройство, которое обрабатывает сигналы, передает пресс-служба Брауновского университета. Подробно разработка описана в журнале Nature Electronics.
Нейрокомпьютерный интерфейс (BCI) – это новое устройство, котор однажды может помочь людям с травмами головного или спинного мозга двигаться или общаться. Системы BCI зависят от имплантируемых датчиков, которые записывают электрические сигналы в мозге и используют эти сигналы для управления внешними устройствами, такими как компьютеры или роботизированные протезы.
В большинстве современных систем BCI используется один или два датчика. В данной же работе ученые использовали 48 автономных нейрогранул для регистрации нейронной активности у грызунов. Большее количество миниатюрных датчиков позволяет охватить большие участки мозга – и, предполагается, что новая система может поддерживать до 770 датчиков.
Ученые разработали узел связи между датчиками и внешним устройством, который принимает сигналы от этих крошечных микросхем. Устройство представляет собой тонкий пластырь размером с отпечаток большого пальца, который прикрепляется к коже головы. Он работает как миниатюрная вышка сотового телефона, используя сетевой протокол для координации сигналов от нейрогранул, каждое из которых имеет свой собственный сетевой адрес. «Пластырь» также подает питание по беспроводной сети на нейрогранулы, которые рассчитаны на работу с минимальным потреблением электроэнергии.
По словам исследователей, полученные результаты являются шагом к созданию системы, которая однажды сможет обеспечить запись сигналов мозга с хорошей детализацией, что позволит сделать новые открытия о том, как работает мозг, и разработать новые методы лечения пациентов с травмами головного или спинного мозга.
[Фото: JIHUN LEE / BROWN UNIVERSITY]
