محققان یک ایمپلنت عصبی شفاف ایجاد کرده اند که قادر است بینش دقیقی از فعالیت عمیق مغز به تنهایی از سطح آن ارائه دهد.
محققان دانشگاه کالیفرنیا، این ایمپلنت های مغزی را با استفاده از تراکم الکترود بالا همراه با یادگیری ماشین توسعه دادند. نکته مهم این است که این ایمپلنت غیر تهاجمی است و به بافت های ظریف مغز آسیب نمی رساند.
مشخصات ایمپلنت
ایمپلنت تازه توسعه یافته دارای جنبه های طراحی نوآورانه است، از جمله یک نوار پلیمری نازک و انعطاف پذیر که با الکترودهای گرافن دایرهای کوچک بارگذاری شده است. قطر هر الکترود حدود 20 میکرومتر است و از طریق سیم گرافن نازک میکرومتری به یک برد مدار متصل می شود.
این تیم تاکید میکند که این ایمپلنت نشان دهنده گام مهمی در ساخت یک رابط مغز و کامپیوتر با حداقل تهاجم (BCI) است.
با توجه به انتشار رسمی، می تواند داده های با وضوح بالا را در مورد فعالیت عصبی عمیق زمانی که روی سطح مغز قرار می گیرد، ارائه دهد.
دویگو کوزوم، نویسنده ارشد این مطالعه، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر در دانشکده مهندسی UC San Diego Jacobs گفت: “ما با این فناوری در حال گسترش فضایی ضبط های عصبی هستیم. حتی اگر ایمپلنت ما روی سطح مغز قرار دارد، طراحی آن فراتر از محدودیت های حس فیزیکی است. زیرا میتواند فعالیت عصبی را از لایه های عمیق تر استنتاج کند.”
ایمپلنت روی مدل موش آزمایش شد
تیم مطالعه این ایمپلنت های مغزی را روی موش های تراریخته آزمایش کردند. جالب اینجاست که ایمپلنت به طور موثری دو شکل از فعالیت مغز را ثبت می کند: الکتریکی و کلسیم.
روی سطح مغز قرار گرفت و تکانه های الکتریکی را از نورون های لایه های بیرونی جمع آوری کرد.
دانشمندان از یک میکروسکوپ دو فوتونی برای هدایت نور لیزر از طریق ایمپلنت استفاده کردند که به آنها اجازه می دهد تا از نورون های 250 میکرومتری زیر سطح کلسیم را تصویربرداری کنند. چیزی که این ایمپلنت های مغزی را متمایز می کند ظرفیت آن برای گرفتن هر دو فعالیت به طور همزمان است.
کوزوم میگوید: “این نسل جدید الکترودهای گرافن شفاف که در چگالی بالا تعبیه شده اند، ما را قادر میسازد تا از فعالیت های عصبی با وضوح فضایی بالاتر نمونه برداری کنیم.”
کوزوم در بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: “در نتیجه، کیفیت سیگنال ها به طور قابل توجهی بهبود می یابد. چیزی که این فناوری را قابل توجه تر می کند، ادغام روش های یادگیری ماشینی است که پیش بینی فعالیت عصبی عمیق از سیگنال های سطحی را ممکن می کند.”
در سالهای اخیر ادعا شده است که ایمپلنت های مغزی نقش مهمی در بخش های مختلف ایفا میکنند و به پیشرفت در حوزه های پزشکی و علمی کمک میکنند. ایمپلنت های عصبی می توانند برای درمان اختلالات عصبی مانند صرع، بیماری پارکینسون و درد مزمن با تعدیل فعالیت عصبی مورد استفاده قرار گیرند.
این ایمپلنت عصبی پیشرفت قابل توجهی را در درک و ثبت فعالیت های عمیق مغز ارائه می دهد که پیامدهای بالقوه ای برای بهبود فناوری رابط مغز و رایانه و دانش ما از فرآیندهای عصبی دارد.
دیدگاهتان را بنویسید