Умная пыль и интерфейс мозг-компьютер

В последние несколько лет в технологиях связанных с мониторингом мозговой деятельности в реальном времени произошли существенные изменения. Развитие новых медицинских технологий, позволяющих отслеживать активность групп нейронов, таких как МРТ, позитронно-эмиссионная томография, привело к более глубокому пониманию устройства и функционирования мозга. Следствием развития этих технологий стало формирование новой прикладной дисциплины, в которую входит изучение и разработки интерфейсов мозг-компьютер (BCI). Создание таких интерфейсов позволит людям управлять машинами с помощью силы мысли.

Интерфейс мозг-компьютер - новые разработки

Разработки интерфейсов мозг-компьютер звучит как технологии из области научной фантастики. К сожалению, данные разработки пока что имеют существенные ограничения, заключающиеся в малой портативности, ограниченном пространственном разрешении и проблем, связанных с серьезным хирургическим вмешательством. Тем не менее, ученые не считают подобные трудности непреодолимыми. Свидетельством тому являются новые разработки специалистов из Калифорнийского университета в Беркли.

Принцип нового подхода состоит в том, чтобы распылить маленькие датчики размером с пылинку в коре головного мозга, далее обеспечить дистанционное взаимодействие с этими датчиками при помощи ультразвука. Предполагается, что ультразвуковые колебания будут источником энергии для этих микро-устройств. Каждый мини-датчик сделан из стандартных комплиментарных металл-оксид полупроводников и датчиков, которые измеряют активность нейронов в мозге. Добавление пьезоэлектрической составляющей позволит превращать ультразвук в электрические сигналы, и соответственно осуществлять обратный процесс.

Умная пыль - новая технология

Новые разработки подобного типа позволят собирать и анализировать данные за пределами организма. Преимущества этого подхода в том, что такая система будет потреблять немного энергии, при этом сможет охватывать значительную часть головного мозга и будет портативной. Помимо всего прочего, защищенные микро-устройства смогут долгое время находиться в мозге, и это может разрешить одну из основных проблем разработки подобного рода интерфейсов, отсутствие имплантов в обычном понимании этого слова, мини-датчики не будут портиться на протяжении длительного времени нахождения внутри головного мозга человека.

Новая технология находится в стадии становления, пока что сформирована только общая теория. Ученым и инженерам предстоит решить множество технических проблем. К примеру, размер разрабатываемых микро-устройств, которые будут функционировать в неблагоприятной среде внутри человеческого организма, не должен превышать ста микрометров. Также ученым предстоит найти решение проблемы с подсоединением пьезоэлектрического элемента к устройству. И в завершении, необходимо разработать источник ультразвука, который стал бы безопасным источником энергии для подобного импланта, и это при условии, что он должен быть маломощным, чтобы избежать перегрева самого человеческого мозга и других негативных последствий для организма человека.