Бездротова мережа "Neyragrain" підключається до нейронів мозку

Чудові частинки самостійно записують електричні імпульси, виготовлені нейронами та надсилають сигнали до центрального концентратора поза черепом для координації та обробки.

"Одна з великих проблем у сфері інтерфейсів мозку - це інженерні шляхи зондування якомога більше очок у мозку", - сказав професор Арто Нурмікко. "Дотепер, більшість інтерфейсів мозку комп'ютера були монолітні пристрої, трохи схожі на маленькі ліжка голки. Ідея нашої команди полягала в тому, щоб розбити цей моноліт у крихітних датчиках, які можуть бути розподілені по мозковій корі. "

Чотирирічний проект мав два основних виклики: скорочуючи електроніку для виявлення, посилення та передачі нейронних сигналів у чіпси зерна, а також розробка зовнішнього зв'язку, щоб отримати сигнали від зерна та передачі до них. Остаточний приймач - це тонкий патч для друку, який приєднується до шкіри голови, використовуючи двонаправлене з'єднання з діапазоном ~ 1 ГГц для зв'язку та керування.

"Ця робота була справжньою міждисциплінарною проблемою", - сказав коричневий дослідник Jihun Lee. "Ми повинні були об'єднати досвід у електромагнетику, радіочастотному спілкуванні, дизайні контурі, виготовлення та неврології для розробки та експлуатації нейрогір'я."

У експерименті гризуна команда розмістила зерна на корі головного мозку - зовнішній шар мозку. Неуронна стимуляція була випробувана, а також зондування, керована тим же зовнішньою концентрацією.

Незважаючи на те, що лише 48 пристроїв, встановлених на головний мозок гризунів, розрахунки пропонують до 770 пристроїв, можуть бути підтримувані за допомогою спеціального протоколу багаторазового доступу. "Зрештою, команда передбачає масштабування до багатьох тисяч нейрогенів, що забезпечить наразі недосяжну картину діяльності мозку", згідно з університетом.

"Це було складним зусиллям, оскільки система вимагає одночасного бездротового передавання енергії та мережу на мега-бітовій першій ставці, і це повинно бути досягнуто під надзвичайно жорстким рівнем кремнію та енергозбереження. Наша команда підштовхнула конверт для розподілених нейронних імплантатів ", - сказав Вінсент Лейнг, інженер у університеті Байлора, який працював поруч з Браунським університетом з Каліфорнійським університетом у Сан-Дієго та Qualcomm.

"Наша надія полягає в тому, що ми можемо в кінцевому підсумку розвивати систему, яка забезпечує нові наукові уявлення про мозок та нову терапію, яка може допомогти людям, постраждали від руйнівних травм", - сказав Браун Нурмікко.

Дослідники бачать це як крок до системи, яка, за словами коричневого університету, могли б записувати сигнали мозку у безпрецедентній деталі, що призводить до розуміння функції мозку та терапії для людей з травмами мозку або хребта.

Бездротовий нервовий інтерфейс описаний у "нейронній записуванні та стимуляція за допомогою бездротових мереж мікрообланти". Папір, опублікований природою електроніки - платіж зобов'язаний прочитати повну статтю.