Ein undle von mikrodrähten entwickelt von Start Paradromic Schnittstelle direkt mit dem Gehirn. Bild: Paradromic
In diesen Tagen, es scheint, Sie sind niemand, wenn Sie nicht arbeiten auf eine Weise zu verschmelzen Maschinen mit dem menschlichen Gehirn. Früher in diesem Jahr, sowohl Facebook und unbefristete moonshot-Enthusiasten Elon Musk angekündigt, die Pläne für Gehirn-computer-Schnittstellen, die es uns ermöglichen könnte, Lesen die Gedanken von anderen, und verbessern unsere Fähigkeit zum lernen. Heute, der US Defense Advanced Research Projects Agency angekündigt, verbringen $65 Millionen der Weiterentwicklung von neuronalen Implantaten, die eine Verbindung zwischen unserem Gehirn, um Computer um zu behandeln, sensorische Defizite, wie Blindheit.
Neural-Engineering-System-Design-Programm gibt uns einen Einblick in welche Art von Leistungen könnte in der Tat plausibel ist, mit neuronalen Schnittstellen. Das Programm Fonds sechs verschiedene Forschungs-teams, darunter zwei, die versuchen, die Sehfähigkeit wiederherzustellen mit Hilfe von Licht-emittierende dioden, die eine, die Pläne zu entschlüsseln Rede mit “neurograin” sensoren, und andere, verwendet holographische Mikroskope zu erkennen neuronale Aktivität, das könnte eventuell ersetzen verloren vision, oder dienen als Schnittstelle zur Steuerung einer künstlichen Gliedmaße.
Am Ende der vier-Jahres-Programm, das Ziel ist es, Prototypen in der Lage die übertragung von Daten zwischen Gehirn und Computer, aber es wird wahrscheinlich ein gutes Geschäft mehr, bevor Sie solche Geräte sind bereit oder gewerblichen oder in die klinische Anwendung.
“Es wird noch lange dauern bevor die medizinische Wissenschaft, die uns erlaubt, zu wachsen, neue Augen oder Reparatur einer gebrochenen Wirbelsäule, sondern durch die Verknüpfung von Gehirn zu Computer, wird es möglich sein zu nutzen, digitale Geräte, um die Funktionalität wiederherstellen von beschädigten Karosserieteilen”, sagte Matthew Winkel, dessen Firma Paradromics, Inc., erhielt eine DARPA grant. Winkel des Unternehmens ist die Erforschung, wie die Verwendung großer arrays von Gehirn eindringen microwire-Elektroden zu erfassen und stimulieren die Neuronen, mit dem Ziel des Aufbaus eines implantierbaren Gerät zur Unterstützung der Rede-Wiederherstellung. Seine Firma soll in klinischen Studien bis zum Jahr 2021.
“Zunächst konzentrieren wir uns auf das, was wir nennen “Konnektivität Störungen” bedeutet, dass Krankheiten und Verletzungen, zerstören oder stark beeinträchtigen eine person, die sensorische oder Motorische verbindungen zur Außenwelt”, sagte er Gizmodo.” Freu mich schon, ich kann mir vorstellen, dass neuronale Prothetik und könnte auch verwendet werden zur Behandlung von bestimmten neurologischen Erkrankungen.”
Es ist nicht DARPA ‘ s Erster Ausflug in die Gehirn-computer-Schnittstellen. Die Agentur hat bereits investiert stark in die Gehirn-computer-interface-Technologien, um Dinge wie Behandlung von psychischen Erkrankungen und wiederherstellen von Erinnerungen an Soldaten, die Verletzten im Krieg. (Diese Projekte sind noch nicht abgeschlossen, aber so weit verfolgen, um Forschungsziele.) Aber die Ziele—und die Technik—hier sind ein wenig anders. Anstatt zu versuchen, um die Auswirkungen einer kleinen region des Gehirns, um zu beeinflussen, ein bestimmtes Ergebnis hat, wie die Behandlung von PTSD, die Agentur hofft, eine Technologie zu entwickeln, um die Kommunikation mit mehr als einer million an das Gehirn 86 Milliarden Neuronen auf einmal, übersetzen das Gehirn Elektrochemische Signale in Einsen und Nullen interpretiert werden kann, die von einer Maschine.
“Wir sehen eine konkrete und glaubwürdige technische Weg für die blinden zu sehen und für Menschen, die sich nicht bewegen können, wieder zu gehen.”
Solch eine Leistung hätte unzählige therapeutische Anwendungen, sondern auch deutlich erweitern unser verstehen von seh -, Hör-und Rede und schließlich, ja, vielleicht sogar erlauben, uns telepathisch kommunizieren.
An der UC Berkeley, zum Beispiel, ein Forschungs-team unter der Leitung von Ehud Isacoff Pläne zu entwickeln, die ein holographisches Mikroskop, das verwendet Felder von Licht zu erkennen und modulieren die Aktivität von bis zu einer million Neuronen in der Großhirnrinde. Das team hofft, es können Modelle erstellt werden, die Vorhersagen, wie das Gehirn reagiert auf visuelle und taktile Reize, dann übersetzen Sie diese Modelle in Muster, die vielleicht vermitteln vision oder die Bewegung auf jemanden, der verloren hatte, einer jener Sinne, mit einem Gehirn-Implantat.
“Das technische Ziel ist die Erstellung einer Gehirn-modem, die ‘gelesen’ werden kann, die die Aktivität von Millionen Neuronen identifiziert und ‘schreiben’ zurück, eine große Anzahl von Ihnen Muster von Aktivität simulieren, dass natürlich diejenigen,” Isacoff sagte Gizmodo per E-Mail.
Mit Hilfe der optischen Bildgebung, sagte er, wirksamer sein kann, als Techniken wie die Tiefe Hirnstimulation, die sich auf implantierte Elektroden zu stimulieren Bereiche des Gehirns um Sie herum, so dass die Wissenschaftler zum Ziel sehr präzise Regionen. Innerhalb von vier Jahren, sagte er, wollen Sie ein Gerät, das funktioniert bei Tieren.
“Wir hoffen, dass unser Gerät macht es möglich, zum entsperren der neuronale code der sinnlichen Wahrnehmung”, sagte er. “Ein Erfolg würde uns ermöglichen, zu generieren, die richtigen Muster zu reflektieren, was in der Welt passiert, zu ermöglichen, eine blinde person zu sehen, oder jemand, der mit einer Armprothese, es besser zu kontrollieren, weil der restaurierten sensorischen feedback.”
An der Columbia University, ein team unter der Leitung von Ken Shepard Pläne zu erstellen, die eine prothetische Wiederherstellung der Sehkraft auf blinde, durch Schichtung einer einzigen, flexiblen Schaltung über das Gehirn, die kommunizieren drahtlos mit einem transceiver getragen auf dem Kopf.
“Das Ziel dieser Forschung ist, schieben die Grenzen, was möglich ist mit Gehirn-Maschine-Schnittstellen—Bereitstellung eines mittels zur Interaktion mit schaltkreise im Gehirn auf einer Skala, die bisher nicht erreichbar”, Shepard sagte Gizmodo.
Die Herausforderungen sind jedoch viele. Wie man so ein Gerät zum überleben im inneren des Körpers? Wie werden die Daten verarbeitet? Wie die Zuordnung der Signale aus dem Gehirn und verstehen, wie diese Auswirkungen auf das Gehirn komplexe Verkabelung?
Die DARPA-Ziel ist, dass alle teams, die irgendwann-Technologie mit praktischen, kommerziellen Anwendungen.
Winkel, der Paradromics, werden hiermit darauf hingewiesen, dass dies nicht bedeutet, dass wir alle Lesen die Gedanken des anderen jederzeit schnell. Auch zwanzig Jahre aus, er vermutet, dass wir immer noch Rätseln, wie diese Art von Technologie zu helfen, Menschen mit physischen und psychischen Erkrankungen. In der näheren Begriff, obwohl der Fokus wird wahrscheinlich auf Störungen der Wurzeln in das Gehirn die Unfähigkeit zu kommunizieren mit dem Körper, wie Blindheit und Lähmung.
“Es gibt schon genug medizinische Anwendungen zu halten, die viele Unternehmen beschäftigt seit vielen Jahrzehnten”, sagte er. “Wir sehen eine konkrete und glaubwürdige technische Weg für die blinden zu sehen und für Menschen, die sich nicht bewegen können, wieder zu gehen. Dies war eine menschliche Ehrgeiz, so lange wie die Geschichte geschrieben, und ich denke, der Knackpunkt wird kommen, in den nächsten zehn Jahren.”