Wie Gedanken könnte einen Tag Kontrolle elektronische Prothesen, drahtlos

Das Team hat ein Gehirn-Computer-Schnittstelle konzentriert sich auf die Verbesserung, eine Vorrichtung unterhalb des Schädels auf der Oberfläche des Gehirn eines Patienten implantiert. Dieses Implantat verbindet das menschliche Nervensystem auf ein elektronisches Gerät, das könnte zum Beispiel dazu beitragen, einige Motorsteuerung zu einer Person mit einer Rückenmarksverletzung, oder jemand mit einer neurologischen Erkrankung wie amyotropher Lateralsklerose wiederherstellen, auch Lou-Gehrig-Krankheit genannt.

Die aktuelle Generation dieser Geräte enorme Mengen neurale Aktivität aufzuzeichnen, dann diese Signale des Gehirns durch Drähte an einen Computer übertragen. Aber wenn Forscher versucht haben, drahtlose Gehirn-Computer-Schnittstellen zu schaffen, dies zu tun, es hat so viel Kraft zu übertragen, die Daten, dass die Geräte zu viel Hitze erzeugen würde sicher für den Patienten zu sein.

Nun wurde ein Team unter der Leitung von Elektroingenieuren und Neurowissenschaftlern Krishna Shenoy, PhD, und Boris Murmann, PhD, und Neurochirurgen und Neurowissenschaftlern Jaimie Henderson, MD, hat gezeigt, wie es möglich wäre, ein drahtloses Gerät, in der Lage zu sammeln und zu übertragen präzise neuronale zu erstellen Signale, sondern ein Zehntel der Leistung, die erforderlich durch Stromdraht-fähigen Systeme. Diese drahtlosen Geräte würden natürlicher aussehen als die verdrahteten Modelle und geben Patienten freieren Bewegungsbereich.

Student Nir Even-Chen und Postdoc Dante Muratore, PhD, beschreiben die Vorgehensweise des Teams in einem Papier Natur Biomedizinische Technik.

Das Team der Neurowissenschaftler die spezifischen neuralen Signale identifiziert erforderlich, um eine prothetische Vorrichtung zu steuern, wie beispielsweise ein Roboterarm oder ein Computer-Cursor. Die Elektroingenieure des Teams dann die Schaltung entwickelt, die eine Zukunft, drahtlose Gehirn-Computer-Schnittstelle zum Prozess ermöglichen würden, und übertragen diese diese sorgfältig identifiziert und isoliert Signale, mit weniger Leistung und wodurch es sicher das Gerät auf der Oberfläche des Gehirns zu implantieren.

Um ihre Idee zu testen, sammelten die Forscher neuronalen Daten aus drei nicht-menschlichen Primaten und einem Menschen Teilnehmer in einer (Braingate) klinische Studie.

Da die Themen Bewegungsaufgaben durchgeführt, wie zum Beispiel einen Cursor auf einem Computerbildschirm zu positionieren, nahmen die Forscher Messungen. Die Feststellungen validiert ihre Hypothese, dass eine drahtlose Schnittstelle genau Bewegung einer Person durch Aufzeichnung eine Teilmenge von aktionsspezifische Gehirnsignalen steuern könnte, anstatt wie die verdrahtete Vorrichtung wirkt, und Gehirnsignale in der Masse zu sammeln.

Der nächste Schritt wird sein, ein Implantat bauen auf diesem neuen Ansatz basierte und eine Reihe von Tests zu dem Endziel gehen durch.