13 декабря 2019, пятница, 10:16
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Управление техникой с помощью силы мысли: беспроводные имплантаты

Рентгеновский снимок свиньи и обезьяны с беспроводными мозговыми имплантатами
Рентгеновский снимок свиньи и обезьяны с беспроводными мозговыми имплантатами
Brown University

Телевизионные пульты, клавиатуры, мыши, контроллеры - зачем они нужны, если для перемены канала, включения света или посещения своего почтового ящика достаточно просто об этом подумать? Уже несколько лет нейробиолог Джон Донохью (John Donoghue) и его коллеги из Университета Брауна (США) работают над созданием устройств, способных понимать сигналы мозга и трансформировать их в компьютерные команды. В рамках программы «BrainGate2»исследователи сначала создали интерфейс, позволяющий человеку мысленно управлять курсором на экране, а затем научили двух парализованных пациентов одной силой мысли контролировать механическую руку.

Учёные использовали магнитно-резонансный томограф, чтобы проследить возбуждение разных участков мозга в тот момент, когда человек совершает определенные движения, например, двигает рукой. Затем они провели клинические испытания на людях, у которых в ходе травм или инсульта нарушилась связь между головным и спинным мозгом. Пациентам вводили в зону моторной коры головного мозга сто крошечных электродов толщиной всего 90 микронов. С их помощью сигнал нейронов передавался компьютеру, который расшифровывал, какое движение хочет совершить человек.

Пациентам вводили в зону моторной коры головного мозга сто крошечных электродов толщиной 90 микронов. С их помощью сигнал нейронов передавался компьютеру, который расшифровывал, какое движение хочет совершить человек.

Революционная технология открыла перед людьми, лишенными возможности двигаться, радостные перспективы. В отличие от существующих на рынке шлемов, позволяющих передавать компьютеру мысленные команды без хирургического вмешательства, точность имплантатов во много раз выше, а возможность использования несравнимо шире. С их помощью можно не только пользоваться компьютером, но и управлять сложными приборами, такими, как инвалидная коляска или роботизированный манипулятор.
Но все же у первых версий интерфейса был существенный минус: мозг человека соединялся с компьютером при помощи провода, что ограничивало движения и сужало диапазон действия. К тому же в месте, где кабель проникал под кожу, постоянно сохранялся риск инфекции. Теперь ученые разработали новое беспроводное устройство.

Имлантат размером 56мм х 42мм х 9мм заключен в титановый корпус. Он крепится под кожей на внешней стороне черепа, и лишь крошечный датчик толщиной около одного миллиметра вводится внутрь черепной коробки к моторной коре или другим областям мозга, в зависимости от преследуемых целей.

В отличие от шлемов, позволяющих передавать компьютеру мысленные команды без хирургического вмешательства, точность имплантатов во много раз выше, а возможность использования несравнимо шире.

Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Journal of Neural Engineering, в течение года новый чип проходил испытания на свиньях и обезьянах. При этом у животных не выявили никаких осложнений. Одной из немногих проблем, с которой исследователи столкнулись в начале работы, был нагрев корпуса во время зарядки. Им даже пришлось охлаждать «горячие головы» подопытных водой. Но впоследствии была использована индукционная беспроводная зарядка, позволившая избежать неприятностей. Последняя модель имплантата потребляет 100 милливатт энергии и может непрерывно работать в течение семи часов.

Самое удивительное, что прибор способен не только воспринимать сигналы мозга, но и стимулировать определенные области в процессе обратной связи. Человек, управляющий механическим манипулятором, сможет, к примеру, чувствовать вес поднятого предмета, что сделает контроль более точным.

Ученые также протестировали замену одного устройства на другое в случае поломки или модернизации. По их словам, эта процедура, хоть и связана с хирургическим вмешательством, не представляет серьезной угрозы здоровью.

Сейчас команда Донохью ожидает разрешения на начало клинических испытаний беспроводного имплантата. Они надеются, что технология позволит посылать нейронные сигналы не только компьютерам и роботам, но и искусственным мышцам. Тогда парализованные люди смогут поднимать предметы с помощью собственных, а не механических рук.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.