For nylig blev der sat en ny verdensrekord for det største antal elektroder implanteret i den menneskelige hjerne. Hjerne-computer interface-udviklere Precision Neuroscience placerede fire arrays, som hver indeholdt 1.024 bittesmå elektroder, på overfladen af en levende menneskelig hjerne. Den tidligere rekord var 2048 elektroder. Dette er en vigtig indikator for en hjerne-computer grænseflade, da jo flere elektroder den indeholder, jo flere data modtager den fra hjernen. Derfor fungerer grænsefladen i dette tilfælde mere præcist.
For første gang blev en chip med mere end 4000 elektroder implanteret i den menneskelige hjerne
Sådan fungerer hjernechippen
Hjerne-computer-grænseflader, eller BCI'er, indeholder elektroder, der registrerer hjerneaktivitet i forskellige områder af hjernen. Disse data sendes til en elektronisk enhed, som konverterer dem til visse digitale signaler, takket være hvilke en person kan udføre forskellige opgaver med tankekraft. For eksempel er der BCI'er, der tillader døve og stumme mennesker at kommunikere, styre robotproteser samt computere og gadgets.
Den måske mest berømte for nylig har været chippen fra Elon Musks Neuralink, som først blev implanteret i en persons hoved i slutningen af januar 2024. Den er designet til at styre en computer. For eksempel kan den første patient, en lammet mand, nu kommunikere på sociale netværk og instant messengers og leger endda med «tankens kraft» i computerspil.
En mand implanteret med en Neuralink-chip spiller computerspil med kraften i sine tanker. Fotokilde: report.az
Det er dog ikke kun Neuralink, der udvikler sådanne chips. Vi har tidligere rapporteret, at forskere fra Kinas Tsinghua-universitet med succes chippede en person tilbage i 2023. Nu er en succesfuld operation også blevet udført af Precision Neuroscience, skabt i 2021 af Ben Rapoport, en af grundlæggerne af Neuralink.
Ny hjernechip med det største antal elektroder
Ben Rapoport forlod Neuralink et år efter grundlæggelsen og samlede sit eget forskerhold. Designerne fik til opgave at skabe et lag 7 kortikalt interface for at maksimere elektrodetætheden. Forøgelse af antallet af elektroder på hjernens overflade, som nævnt ovenfor, vil gøre det muligt for grænsefladen at generere mere nøjagtige signaler.
Som rapporteret af CNBC er størrelsen af hver elektrodearray 1,6 kvadratcentimeter. Som et resultat lykkedes det en person at implantere 4096 elektroder over et område på lidt over 8 kvadratcentimeter.
Stephanie Ryder, en ansat hos Precision Neuroscience, holder en mikroelektrode-array i hænderne. Fotokilde: www.cnbc.com
Precision Neurosciences patient var en mand, der gennemgik elektiv kirurgi for at fjerne en godartet tumor. Det vil sige, at en separat operation ikke var nødvendig for at teste chippen. Som Ben Rapoport selv rapporterede, viste det sig at være en vanskelig opgave at placere de fire elektrode-arrays. For at fastgøre dem til de rigtige områder af hjernen blev orthal-kortlægning i høj opløsning brugt. Alle anstrengelser var dog begrundet i grænsefladens høje nøjagtighed.
Ifølge udviklerne er en vigtig fordel ved Precision-grænsefladen den minimalt invasive karakter af deres enhed. Det vil sige, at elektroderne ikke indsættes i hjernevævet, men fastgøres til dets overflade under et enkelt og hurtigt kirurgisk indgreb. Om nødvendigt kan elektroderne fjernes uden at beskadige vævet.
Operationen for at implantere chippen var vellykket. Fotokilde: www.cnbc.com
Til sammenligning indeholder chippen fra Neuralink 64 ultratynde ledninger, som inkluderer 1024 elektroder. De er bogstaveligt talt skruet ind i hjernevævet i en dybde på flere millimeter. På grund af dette opstod der nogle problemer som følge af implantation af chippen – nogle af elektroderne var beskadiget.
Glem ikke at abonnere på vores Zen- og Telegram-kanaler for ikke at gå glip af de mest interessante og utrolige videnskabelige opdagelser!
Til sidst bemærker vi, at teknologien foreslået af Precision Neuroscience stadig betragtes som eksperimentel. Derfor fortsætter grænsefladetestningen. Hvis de lykkes, vil enheden blive tilgængelig for alle i 2025. I mellemtiden arbejder nogle videnskabsmænd på en anden teknologi, der kan læse hjernens signaler, selv uden at implantere en chip i hovedet. Under et af eksperimenterne lykkedes det endda forskerne at konvertere menneskelige tanker til tekst. og ingen kirurgisk indgreb var påkrævet.