211service.com
Smegenų ir kompiuterio sąsaja, veikianti belaidžiu būdu
Kai kurie paralyžiuoti pacientai netrukus gali naudoti belaidę smegenų ir kompiuterio sąsają, galinčią perduoti jų minčių komandas taip greitai, kaip namų interneto ryšiu.
Belaidėje smegenų sąsajoje naudojamas ant galvos nešiojamas siųstuvas, parodytas.
Po daugiau nei dešimtmetį trukusio inžinerinio darbo, Browno universiteto ir Jutos bendrovės „Blackrock Microsystems“ mokslininkai komercializavo belaidį įrenginį, kuris gali būti pritvirtintas prie žmogaus kaukolės ir perduodamas per radijo minties komandas, surinktas iš smegenų implanto. Blackrock teigia, kad sieks, kad JAV maisto ir vaistų administracija gautų leidimą naudoti sistemą, kad psichikos nuotolinio valdymo pultą būtų galima išbandyti su savanoriais, galbūt jau šiais metais.
Prietaisą sukūrė konsorciumas BrainGate, kuris įsikūręs Browne ir buvo vienas iš pirmųjų, įdėjusių implantus į paralyžiuotų žmonių smegenis ir parodusių, kad žievės viduje esančių neuronų skleidžiami elektriniai signalai gali būti registruojami, o vėliau naudojami valdyti vežimėliu arba nukreipkite roboto ranką (žr. Vilties implantavimas).
Pagrindinė šių provokuojančių eksperimentų riba buvo ta, kad pacientai protezą gali naudoti tik padedami laboratorijos asistentų. Smegenų signalai surenkami per kabelį, įsuktą į jų kaukolės prievadą, tada laidais tiekiami į didelių gabaritų signalų procesorių stovą. Naudoti tai namuose yra neįsivaizduojama arba nepraktiška, kai esate pririštas prie daugybės elektronikos, sako Arto Nurmikko, Brownas inžinerijos profesorius, vadovavęs belaidžio ryšio sistemos projektavimui ir gamybai.
Naujoji sąsaja panaikina didžiąją dalį tų laidų, apdorodama smegenų duomenis maždaug automobilio dujų dangtelio dydžio įrenginyje. Jis pritvirtintas prie kaukolės ir prijungtas prie elektrodų smegenų viduje. Įrenginio viduje yra procesorius, sustiprinantis silpnus neuronų skleidžiamus elektros šuoliai, grandinės informacijai suskaitmeninti ir radijas, perduodantis ją kelių metrų atstumu iki imtuvo. Ten informacija pasiekiama kaip valdymo signalas; tarkime, kad perkeltumėte žymeklį kompiuterio ekrane.
Nurmikko sako, kad prietaisas perduoda duomenis iš smegenų 48 megabitų per sekundę greičiu, maždaug taip pat greitai, kaip interneto ryšys namuose. Jis naudoja apie 30 milivatų galios – tik dalį išmaniojo telefono – ir maitinamas iš baterijos.
Mokslininkai jau anksčiau sukūrė belaidžių smegenų ir kompiuterių sąsajų prototipus, o kai kurie paprastesni siųstuvai buvo parduoti gyvūnų tyrimams. Tačiau tiesiog nėra tokio įrenginio, kuris turėtų tiek daug įėjimų ir išskleistų megabitus ir megabitus duomenų. Tai iš esmės naujos rūšies prietaisas, sako Cindy Chestek, Mičigano universiteto biomedicinos inžinerijos docentė.
Nors implantas per dieną gali perduoti maždaug 200 DVD vertės duomenų, tai nėra daug informacijos, palyginti su tuo, ką smegenys generuoja atlikdamos net paprasčiausią judesį. Iš milijardų žmogaus žievėje esančių neuronų mokslininkai niekada tiesiogiai neišmatavo daugiau nei 200 ar daugiau vienu metu. Jūs ir aš naudojame savo smegenis kaip petabaitų mašinas, sako Nurmikko. Pagal šį standartą 100 megabitų per sekundę atrodys labai kukliai.
„Blackrock“ pradėjo pardavinėti belaidį procesorių, kuris vadinamas Cereplex-W ir kainuoja apie 15 000 USD, tyrimų laboratorijoms, kurios tiria primatus. Bandymai su žmonėmis gali įvykti greitai, sako Florianas Solzbacheris, Jutos universiteto profesorius, „Blackrock“ savininkas ir prezidentas. Browno mokslininkai planuoja išbandyti jį su paralyžiuotais pacientais, tačiau to dar nepadarė.
Šiuo metu maždaug pusšimtis paralyžiuotų žmonių, įskaitant kai kuriuos vėlyvosiose ALS stadijose, dalyvauja BrainGate bandymuose naudojant senesnę technologiją. Tuose Bostone ir Kalifornijoje vykdomuose tyrimuose implantas, kuris liečiasi su smegenimis, yra nedidelis adatinius elektrodų rinkinys, iškirptas iš silicio. Taip pat parduoda Blackrock, jis paprastai vadinamas Jutos masyvu. Norint sukurti smegenų ir mašinos sąsają, šis masyvas įstumiamas į smegenų motorinės žievės audinį, kur jo galiukai įrašo šūvius iš 100 ar daugiau neuronų vienu metu.
Mokslininkai nustatė, kad tuos mažyčius elektros smūgius galima iššifruoti į gana tikslų rodmenį, kokį gyvūną ar žmogų ketina judėti. Šių signalų iššifravimas leido šimtams beždžionių ir vis daugiau paralyžiuotų savanorių valdyti kompiuterio pelę arba manipuliuoti objektais roboto ranka, kartais stebėtinai vikriai (žr. Minties eksperimentą).
Tačiau BrainGate technologija niekada netaps tikra medicina, kol ji nebus labai supaprastinta ir nepadaryta patikimesnė. Ant galvos montuojamas belaidis modulis yra žingsnis šio tikslo link. Galiausiai, pasak mokslininkų, visa elektronika turės būti visiškai implantuota kūno viduje, be laidų, kurie nesiektų per odą, nes tai gali sukelti infekcijas. Praėjusiais metais Browno mokslininkai pranešė, kad išbandė visiškai implantuotos sąsajos prototipą, kurio elektronika yra titano skardinėje, kurią galima užsandarinti po galvos oda. Šis prietaisas dar nėra parduodamas.
Jei jie galėtų jį įdėti po oda, tada viską, ką matote vaizdo įrašuose, būtų galima padaryti namuose, sako Chestekas, turėdamas omenyje pacientų filmai naudojant psichinę kontrolę, kad judintumėte robotų rankas. Tas laidas, einantis per odą, yra pavojingiausia sistemos dalis.