Відійди, Ілоне Маск: учені за крок до створення інтерфейсу "мозок-комп'ютер"

Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (США) створили тонкий прозорий нейронний імплантат, який може відслідковувати активність не тільки на поверхні мозку, а й на глибшому рівні. Пристрій може стати першим кроком на шляху до створення точного інтерфейсу "мозок-комп'ютер", передає New atlas.

Імплантати, які зчитують активність глибоко всередині людського тіла, складаються із зондів, що викликають такі проблеми як запалення та рубцювання. Мінус ще й у тому, що сигнали, які вони подають, можуть із часом погіршуватися. Імплантати, розташовані на поверхні мозку, не мають таких проблем, але вони не можуть дати вченим нічого, окрім сигналів, що поширюються по поверхні мозку.

Учені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, схоже, змогли вирішити ці проблеми. Вони створили надтонку полімерну плівку, що складається з двох шарів прозорих графенових дротів, затиснутих навколо шару азотної кислоти. Помістивши прозору плівку на мозок мишей, дослідники змогла зчитувати поверхневі сигнали мозку гризунів. Завдяки тому, що пристрій прозорий, розробники змогли одночасно пропускати через нього лазери та використовувати двофотонний мікроскоп для отримання зображення шипів кальцію в нейронах, що були на глибині до 0,25 мм під поверхнею. А кальцій, як відомо, є ключовим компонентом обміну даними між нейронами.

Потім дослідники змогли навчити ШІ-модель встановлювати зв'язок між поверхневою та підповерхневою активністю, фактично навчивши її "розуміти", що відбувається в глибинах мозку.

"За допомогою цієї технології ми розширюємо просторове охоплення нейронних записів, — сказав учасник дослідження Дуйгу Кузум. — Попри те, що наш імплантат перебуває на поверхні мозку, його конструкція дає змогу виходити за межі фізичного сприйняття, оскільки він може визначати нейронну активність із глибших шарів мозку".

Дослідники також зазначають: щоб спостерігати за активністю кальцію всередині мозку, вчені мають фіксувати голову піддослідного під мікроскопом під час процедур, які можуть тривати максимум до 2 годин. Однак новий графеновий імплантат не має такого обмеження.

"Наша технологія дає змогу проводити триваліші експерименти, у яких суб'єкт може вільно пересуватися та виконувати складні поведінкові завдання, — сказав співавтор дослідження Мехрдад Рамезані. — Це може забезпечити повніше розуміння нейронної активності в динамічних сценаріях реального світу".

Вчені планують перевірити роботу свого прозорого датчика з графену на інших тваринах, а потім, можливо, на людях.

"Наша розробка в майбутньому може використовуватися для різних фундаментальних нейробіологічних досліджень, щоб краще зрозуміти, як працює людський мозок", — резюмував Кузум.

Раніше ми повідомляли про те, що проєкт Ілона Маска Neuralink готовий довірити роботам імплантувати свої чипи в мозок людей. Компанія поки не назвала точної дати, але має намір провести першу імплантацію за допомогою робота-хірурга, якого було виготовлено на замовлення.