Interfejs mózg-komputer doczekał się postępu. Sterowanie myślami będzie coraz popularniejsze

Interfejs mózg-komputer wyposażony w elastyczne i modyfikowalne podłoże oraz mikroigły ma stanowić kolejny krok w rozwoju tej technologii. Projekt został opisany na łamach Advanced Functional Materials.

Interfejs zawiera elastyczne podłoże, dzięki któremu można będzie dokładniej dopasować urządzenia do zakrzywionej powierzchni mózgu. Poza tym w grę wchodzi bardziej równomierne rozmieszczenie mikroigieł. To właśnie one są odpowiedzialne za przebijanie kory mózgowej.

Czytaj też: Neuralink szykuje się do testów klinicznych swojego interfejsu mózg-komputer

Mikroigły te są 10 razy cieńsze od ludzkiego włosa i zostały umieszczone na elastycznym podłożu. Ich zadaniem jest penetrowanie powierzchni tkanki mózgowej bez przebijania naczyń krwionośnych oraz rejestrowanie sygnałów z pobliskich komórek nerwowych na dużym obszarze kory mózgowej. Jak na razie takie rozwiązanie zostało przetestowane na gryzoniach.

Na czele zespołu badawczego stanął Shadi Dayeh z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, któremu pomagają przedstawiciele Uniwersytetu Bostońskiego. Interfejs mózg-komputer powstały dzięki tej współpracy pod pewnymi względami jest nawet skuteczniejszy od Utah Array uznawanego za optymalne obecnie rozwiązanie. Ten posiada jednak twarde i nieelastyczne podłoże – nowy projekt jest w tym zakresie kompletnym przeciwieństwem, co umożliwia zmniejszenie odległości między mózgiem a elektrodami. To z kolei zwiększa jakość rejestrowanych sygnałów związanych z aktywnością mózgu.

Interfejs mózg-komputer wykorzystuje mikroigły umieszczane na powierzchni mózgu

W czasie eksperymentów na gryzoniach takie rozwiązanie zapewniało przesyłanie niezakłóconych sygnałów przez cały, trwający 196 dni, okres testów. Układ składający się z 1024 mikroigieł skutecznie rejestrował sygnały związane z aktywnością szczurzych mózgów. W porównaniu do konkurencyjnych rozwiązań mikroigieł jest dziesięciokrotnie więcej – dziesięciokrotnie większy jest też obszar pokrytego nimi mózgu.

Tworzenie takiego interfejsu zaczyna się od sztywnej płytki krzemowej, która z obu stron jest „oklejana” mikroskopijnymi obwodami i urządzeniami. Z jednej nakłada się elastyczną, przezroczystą folię, w której osadzane są dwuwarstwowe ścieżki z tytanu i złota. Z drugiej dodaje się natomiast elastyczną folię, z której wystają mikroigły. Techniki produkcyjne wykorzystane w czasie tego procesu są na tyle skalowalne, że nic nie stoi na przeszkodzie, by dało się tworzyć takie interfejsy na masową skalę.

Czytaj też: Starstim pozwoli na nieinwazyjną stymulację mózgu. Lepszy od Neuralink?

Potencjalnych zastosowań takich układów jest cała masa, a beneficjentami mogłyby być między innymi osoby niepełnosprawne. Jakiś czas temu firma Neuralink zaprezentowała nawet nagranie, w którym małpa ze wszczepionym implantem grała w Ponga wyłącznie przy pomocy myśli. Oczywiście tego typu pomysły rodzą też nieco pytań natury etycznej oraz mogą wzbudzać pewne obawy w zakresie bezpieczeństwa.