Создан новый интерфейс мозг - компьютер
Инженеры-исследователи изобрели усовершенствованный интерфейс мозг-компьютер с гибкой и формообразующей основой и проникающими микроиглами. Добавление гибкой основы к такому интерфейсу мозг-компьютер позволяет устройству более равномерно прилегать к сложной изогнутой поверхности мозга и более равномерно распределять микроиглы, которые прокалывают кору головного мозга. Микроиглы, которые в 10 раз тоньше человеческого волоса, выступают из гибкой основы, проникают в поверхность мозговой ткани, не протыкая поверхностные венулы, и регистрируют сигналы от близлежащих нервных клеток равномерно по всей площади коры головного мозга.
Этот новый интерфейс мозг-компьютер пока был протестирован на грызунах. Подробности были опубликованы 25 февраля в журнале Advanced Functional Materials. Работа выполнена группой специалистов в лаборатории профессора электротехники Шади Дайеха в Калифорнийском университете Сан-Диего совместно с исследователями из Бостонского университета под руководством профессора биомедицинской инженерии Анны Девора. Этот новый интерфейс мозг-компьютер не уступает и превосходит "Массив Юта", который является существующим золотым стандартом интерфейсов мозг-компьютер с проникающими микроиглами. Массив "Юта" был продемонстрирован для оказания помощи жертвам инсульта и людям с травмой спинного мозга. Люди с имплантированными массивами Utah Array способны использовать свои мысли для управления роботизированными конечностями и другими устройствами, чтобы восстановить некоторые повседневные действия, такие как перемещение предметов.
Подложка нового интерфейса мозг-компьютер гибкая, конформируемая и реконфигурируемая, в то время как массив Юта имеет жесткую и негибкую подложку. Гибкость и подвижность основы нового массива микроигл способствует более тесному контакту между мозгом и электродами, что позволяет лучше и равномернее регистрировать сигналы мозговой активности. Работая с грызунами в качестве модельного вида, исследователи продемонстрировали стабильную широкополосную запись сигналов в течение всего периода имплантации, который длился 196 дней. Кроме того, способ изготовления интерфейсов мозг-компьютер с мягкой подложкой позволяет увеличить площадь чувствительной поверхности, что означает, что одновременно можно контролировать значительно большую площадь поверхности мозга. В статье Advanced Functional Materials исследователи демонстрируют, что массив проникающих микроигл с 1024 микроиглами успешно регистрировал сигналы, вызванные точными стимулами из мозга крыс. Это в десять раз больше микроигл и в десять раз больше площадь покрытия мозга по сравнению с существующими технологиями.
Более тонкие и прозрачные основы
Эти интерфейсы мозг-компьютер с мягкой основой тоньше и легче, чем традиционные стеклянные основы подобных интерфейсов мозг-компьютер. Исследователи отмечают в своей статье Advanced Functional Materials, что легкие, гибкие основы могут уменьшить раздражение тканей мозга, контактирующих с массивами датчиков. Гибкие основы также прозрачны. В новой статье исследователи демонстрируют, что эта прозрачность может быть использована для проведения фундаментальных исследований в области неврологии на животных моделях, что было бы невозможно в противном случае. Например, команда продемонстрировала одновременную электрическую запись с массивов проникающих микроигл, а также оптогенетическую фотостимуляцию.
Двустороннее литографическое производство
Гибкость, большая площадь массива микроигл, возможность изменения конфигурации и прозрачность основы новых датчиков мозга - все это благодаря подходу, который исследователи использовали при двусторонней литографии. Концептуально, начиная с жесткой кремниевой пластины, производственный процесс команды позволяет создавать микроскопические схемы и устройства с обеих сторон жесткой кремниевой пластины. С одной стороны на кремниевую пластину накладывается гибкая прозрачная пленка. В эту пленку встраивается бислой из титановых и золотых дорожек так, чтобы дорожки совпадали с местами, где будут изготовлены иглы на другой стороне кремниевой пластины.
Работая с другой стороны, после добавления гибкой пленки, весь кремний вытравливается, за исключением отдельно стоящих тонких заостренных столбиков кремния. Эти заостренные столбики кремния, по сути, являются микроиглами, и их основания совпадают с титаново-золотыми следами в гибком слое, который остается после вытравливания кремния. Эти следы титан-золота наносятся с помощью стандартных и масштабируемых методов микрофабрикации, что позволяет масштабировать производство с минимальным ручным трудом. Процесс производства дает возможность гибкого проектирования массивов и масштабирования до десятков тысяч микроигл.
На пути к системам с замкнутым циклом
В будущем для совершенствования интерфейсов мозг-машина потребуются массивы проникающих микроигл с большим пространственным покрытием, которые можно будет использовать в "системах замкнутого цикла", способных помочь людям с сильно ограниченной подвижностью. Например, такая система замкнутого цикла может предложить человеку, использующему роботизированную руку, тактильную обратную связь в реальном времени о предметах, которые захватывает роботизированная рука.
Тактильные датчики на роботизированной руке будут ощущать твердость, текстуру и вес предмета. Эта информация, регистрируемая датчиками, преобразуется в электрические стимулы, которые передаются по проводам снаружи тела к интерфейсу мозг-компьютер с помощью проникающих микроигл. Эти электрические сигналы будут передавать в мозг человека информацию о твердости, текстуре и весе предмета. В свою очередь, человек будет регулировать силу захвата на основе информации, получаемой непосредственно от роботизированной руки. Это лишь один из примеров замкнутой системы, которая может стать возможной после того, как удастся увеличить размер проникающих микроигл, чтобы они прилегали к мозгу и координировали деятельность центров "управления" и "обратной связи" мозга. Ранее в лаборатории Дайех были изобретены и продемонстрированы тактильные датчики, которые потребуются для такого рода приложений.
Путь к коммерциализации
Передовые процессы двухсторонней литографической микрофабрикации, описанные в данной статье, запатентованы (US 10856764). Дайех стал одним из основателей компании Precision Neurotek Inc. для внедрения технологий, разработанных в его лаборатории, в клиническую практику, а также в области неврологии и нейрофизиологии. Название доклада: "Масштабируемые тысячеканальные проникающие массивы микроигл на гибкой основе для мультимодальных и охватывающих большие площади интерфейсов мозг-машина" в журнале Advanced Functional Materials.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Адмирал бьёт тревогу из-за НЛО

Альберта занимает третье место по аномальным зонам

Астероид Камо'Оалева был выброшен с Луны

ВВС США следят за внеземной деятельностью

Венера дает важные уроки о потенциале жизни

Вселенная и темная материя эволюционировали совместно

Город Богов, брошенный жителями

Дневник подробной хронологии грядущих столетий

Загадочная человеческая челюсть из коллекции Boy's rock

Инопланетяне отложили Судный день

Конгрессмен обвиняет правительство в сокрытии НЛО

Модель формирования экзопланет-изгоев

Новый Нострадамус выдал партию пророчеств

Первый миллисекундный пульсар в центре галактики

Подводные НЛО представляют реальную угрозу

Правительство не хочет рассекретить документы об НЛО

Приливные силы заставили экзопланету излучать тепло

Ранние галактики эволюционировали намного быстрее

Стивен Спилберг всю жизнь был очарован инопланетянами

Трехмерная структура вспышки вокруг черной дыры

В отчете об НЛО указаны две горячие точки

Гигантское озеро лавы на Ио

Давайте поговорим о НЛО

ИИ станет умнее любого человека в 2025 году

Как гамма-всплески порождают свет

МКС стала рассадником бактерий-мутантов

На дне Балтийского моря обнаружено НЛО

НЛО нарушают все законы физики

НЛО перевозят по пустынной дороге на прицепе

Обнаружили 13 штаммов бактерий-мутантов на МКС

Обнаружили самую крупную звездную черную дыру

Очень важно раскрыть данные об НЛО

Паломники сообщили об НЛО в небе Массачусетса

Почему на Марсе выделяется метан

Программа Kona Blue для реинжиниринга НЛО

Раскрытие проекта Aqua

Стоунхендж ориентирован как на Луну, так и на Солнце

Строительным элементам жизни легче формироваться в космосе

Такер Карлсон высмеял утверждения об инопланетянах

Хью Джекман был послан инопланетянами

Матовые стеклянные перегородки - особенности, виды, как выбрать

В районе Красной поляны обнаружили два дольмена

Два охотника стали первыми жертвами болезни оленей

Должно быть место для честного расследования НЛО

Древнейший вулканизм в Солнечной системе

Жители ХМАО засняли НЛО на фоне северного сияния

Загадка странных огней в ночном небе Вены

Китаец прожил 35 лет с просветом аорты

Люди эволюционировали как жуки, а не как позвоночные

Марсоход получил изображения окаменелостей людей

Нашли экзопланету-бродягу земного типа

НЛО в небе над Сызранью

НЛО, трансформации и откровения астронавтов

Ограничение калорий замедлило биологическое старение

Первая буква фамилии студентов определяет успеваемость

Полая Земля, летающие щиты и муравьиные боги

Почему умные люди верят в теории заговора

Сбывающиеся предсказания ясновидящей Ванги

Фрагменты белков могут возникать в космосе

Человек прилетевший с небес

Шамбала и полая Земля в древнем буддизме

Георадар будет искать водные объекты на Юпитере

Дьявольская комета наконец-то стала видна

Затерянный город найден на территории Тонгатапу

ИИ и НАСА борются с изменением климата

Инопланетное существо, выброшенное на австралийский пляж

Какова масса покоящегося нейтрино

НАСА предупреждает о военном присутствии Китая в космосе

НЛО пролетел над красотами Перта

Ортоклаз из свинца - это своего рода загадка

Отчет о программе Kona Blue

Паскагула устраивает вечеринку в честь похищения

Путешественник во времени показал фото из будущего

Самая глубокая дыра в земле была закрыта

Самые странные и неповторимые дома в Огайо

Случаи похищения людей инопланетянами будут изучены

Смертоносная пещера, которая может вызвать пандемию

Такер Карлсон видел свидетельства о подводных НЛО

У человека расплавились пальцы при встрече с НЛО

Увлечение внеземной жизнью восходит к 17-му веку

Черный зверь бродил по полю британского фермера

Встреча с НЛО в школе Ариэль в Зимбабве

Город-призрак, жители которого были вынуждены бежать

Горы и лавовые озера на Ио с высоты птичьего полета

Два неизвестных объекта пролетели мимо МКС

Документальный фильм о похищении в Паскагуле

ИИ VASA1, который может заставить изображения говорить

ИИ изучает планетарный пограничный слой Земли

Инопланетяне украли мои яйцеклетки

Китай осуществляет военные программы в космосе

Книга, предсказавшая катастрофу Титаника

Компания Boston Dynamics представила нового робота

Метеорологи предупреждают о погодных войнах между странами

НЛО залетел в действующий вулкан

Подводя черту под происхождением жизни

Прыщ превратился в опухоль размером с арбуз

Скрытый потенциал РНК в развитии биоинженерии будущего

Состоят ли дюны Титана из кометной пыли

Таинственная механика полета насекомых

Тайна аномалии Балтийского моря наконец-то раскрыта

Хаббл отправляется на поиски небольших астероидов

Гелиевая звезда с самым низким содержанием металлов

Екатеринбуржец выставил на продажу летающую тарелку

Жизнь может существовать в темных водных Европы

Загадка формирования массивных горячих субкарликов

ИИ способен революционизировать кредитование

Инопланетян следует искать на фиолетовых планетах

Инопланетяне похитили яйца у женщины

Метеорит пробил крышу дома

Непрерывные фейковые новости оказывают большее влияние

НЛО влетает в действующий вулкан-портал

НЛО пилотируются духовными сущностями

Океан Энцелада может поддерживать жизнь

Перуанские мумии не являются инопланетянами

Полицейская камера сняла аварийную посадку НЛО

Полярные сияния на холодных коричневых карликах

Попытки AARO вступить в контакт с Дэвидом Грушем

Правительство США намеренно скрывает информацию об НЛО

Разгадка тайн атмосферных рек

США провели испытания управляемого ИИ истребителя

Экстремальные холода в условиях потепления климата

В один прекрасный день ИИ сможет выполнять всю нашу работу

В сеть просочился отчет о встрече ВМС США с НЛО

Давайте поговорим о неопознанных подводных объектах

Доказательства существования инопланетной жизни

Жизнь нужно искать в пурпурных мирах

Жители графства Дербишир взбешены таинственным жужжанием

Как философы воспринимали инопланетную жизнь

Метеорит, пробивший крышу дома во Флориде, прилетел с МКС

Миссия НАСА Солнечный парус готовится к запуску

На протяжении 600 лет манускрипт Войнича остается загадкой

НАСА ищет дешевый способ доставки образцов с Марса

Обнаружена самая массивная черная дыра в нашей галактике

Паранормальные корни программы Пентагона по НЛО

Подтвержден полет аппарата Dragonfly к Титану

Правительство пытается скрыть правду о НЛО

Пурпурные миры населены инопланетянами

Робот-гуманоид Ameca может имитировать человеческую речь

Тестирование технологий для полета на Марс

Человекоподобный НЛО замечен в небе Калифорнии

Я встретил лысых инопланетян–гуманоидов

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Yeezy Boost 350 v2 Black Черные. Икона Стиля и Инновации

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Подписка на новости
Наверх