Hoe gedagtes kon eendag beheer elektroniese prostese, draadloos

Die span is die fokus op die verbetering van 'n brein-rekenaar-koppelvlak, 'n toestel ingeplant onder die skedel op die oppervlak van die brein 'n pasiënt se. Dit inplanting verbind die menslike senuweestelsel 'n elektroniese toestel wat krag, byvoorbeeld, help herstel 'n paar motoriese beheer 'n persoon met 'n rugmurg beserings, of iemand met 'n neurologiese toestand soos amiotrofiese laterale sklerose, ook bekend as Lou Gehrig se siekte.

Die huidige generasie van hierdie toestelle te teken enorme bedrae van neurale aktiwiteit, dan stuur hierdie brein seine deur drade na 'n rekenaar. Maar wanneer navorsers het probeer om draadlose brein-rekenaar koppelvlakke om dit te doen skep, dit het soveel krag te stuur die data wat die toestelle te veel hitte sal genereer veilig vir die pasiënt te wees.

Nou, 'n span onder leiding van elektriese ingenieurs en neurowetenskaplikes Krishna Shenoy, PhD, en Boris Murmann, PhD, en neurochirurg en neurowetenskaplike Jaimie Henderson, besturende direkteur, het getoon hoe dit moontlik sou wees om 'n draadlose toestel, in staat om van die insameling en verspreiding van akkurate neurale skep seine, maar met behulp van 'n tiende van die krag wat vereis word deur die huidige stelsels-draad aangeskakel. Hierdie draadlose toestelle sal lyk meer natuurlik as die draad modelle en gee pasiënte vryer omvang van beweging.

Gegradueerde student Nir Selfs-Chen en nadoktorale genoot Dante Muratore, PhD, beskryf die span se benadering in 'n Nature Biomedical Engineering papier.

neurowetenskaplikes die span se geïdentifiseer die spesifieke neurale seine wat nodig is om 'n prostetiese toestel, te beheer soos 'n robot arm of 'n rekenaar muis. elektriese ingenieurs die span se dan ontwerp om die circuit dat 'n toekoms, draadlose brein-rekenaar-koppelvlak in staat sal stel om die proses en hierdie hierdie noukeurig geïdentifiseer en geïsoleerd seine stuur, met behulp van minder krag en dus maak dit veilig is om die toestel te plant op die oppervlak van die brein.

Om hul idee te toets, het die navorsers ingesamel neuronale data uit drie nonhuman primate en een menslike deelnemer in 'n (BrainGate) kliniese proef.

As die vakke beweging take, soos die posisionering van 'n wyser op 'n rekenaarskerm uitgevoer, het die navorsers het metings. Die bevindinge bevestig hul hipotese dat 'n draadlose koppelvlak akkuraat 'n individu se beweging kan beheer word deur die opname van 'n subset van aksie-spesifieke brein seine, eerder as optree soos die bedraad toestel en die versameling van die brein seine in grootmaat.

Die volgende stap sal wees om 'n inplanting op grond van hierdie nuwe benadering te bou en voort te gaan deur middel van 'n reeks van toetse in die rigting van die uiteindelike doel.