Antara muka otak-komputer (BCI) adalah alat bantu yang muncul yang suatu hari dapat membantu orang yang mengalami kecederaan otak atau tulang belakang untuk bergerak atau berkomunikasi. Sistem BCI bergantung pada sensor yang dapat ditanam yang merekodkan isyarat elektrik di otak dan menggunakan isyarat tersebut untuk menggerakkan peranti luaran seperti komputer atau prostetik robot.
Kebanyakan sistem BCI semasa menggunakan satu atau dua sensor untuk mengambil sampel hingga beberapa ratus neuron, tetapi ahli sains saraf berminat dengan sistem yang dapat mengumpulkan data dari kumpulan sel otak yang jauh lebih besar.
Kini, sekumpulan penyelidik telah mengambil langkah utama menuju konsep baru untuk sistem BCI yang akan datang - yang menggunakan rangkaian koordinat sensor saraf mikroskopik tanpa wayar, masing-masing mengenai ukuran sebiji garam, untuk merakam dan merangsang otak aktiviti. Sensor, yang dijuluki "neurograins," secara bebas merakam denyutan elektrik yang dibuat dengan menembak neuron dan menghantar isyarat secara wayarles ke pusat pusat, yang mengkoordinasikan dan memproses isyarat.
Hasilnya, kata para penyelidik, adalah langkah menuju sistem yang pada suatu hari memungkinkan rakaman isyarat otak dengan terperinci yang belum pernah terjadi sebelumnya, yang membawa kepada pandangan baru mengenai bagaimana otak berfungsi dan terapi baru untuk orang yang mengalami kecederaan otak atau tulang belakang.
Salah satu cabaran besar dalam bidang antara muka otak-komputer adalah kaedah teknik untuk mencari seberapa banyak titik di otak. Hingga kini, kebanyakan BCI telah menjadi alat monolitik — seperti jarum kecil. Idea pasukan kami adalah untuk memecahkan monolit itu menjadi sensor kecil yang dapat diedarkan di korteks serebrum. Itulah yang dapat kami tunjukkan di sini.
Pasukan itu, yang merangkumi pakar dari Brown, Universiti Baylor, University of California di San Diego dan Qualcomm, memulakan kerja mengembangkan sistem itu sekitar empat tahun lalu. Bahagian pertama memerlukan pengecutan elektronik kompleks yang terlibat dalam mengesan, memperkuat dan menghantar isyarat saraf ke dalam cip silikon neurograin kecil. Pasukan ini pertama kali merancang dan mensimulasikan elektronik pada komputer, dan melalui beberapa lelaran fabrikasi untuk mengembangkan cip operasi.
Cabaran kedua ialah mengembangkan hub komunikasi badan-luaran yang menerima isyarat dari cip kecil itu. Peranti ini adalah tampalan tipis, seukuran cap jari, yang menempel pada kulit kepala di luar tengkorak. Ia berfungsi seperti menara telefon bimbit miniatur, menggunakan protokol rangkaian untuk mengkoordinasikan isyarat dari neurograin, yang masing-masing mempunyai alamat rangkaian sendiri. Tambalan ini juga memberi kuasa tanpa wayar ke neurograin, yang dirancang untuk beroperasi menggunakan sedikit elektrik.
Tujuan kajian baru ini adalah untuk menunjukkan bahawa sistem dapat merekam isyarat saraf dari otak yang hidup - dalam hal ini, otak tikus. Pasukan ini meletakkan 48 neurograin pada korteks serebrum haiwan, lapisan luar otak, dan berjaya merekodkan ciri-ciri isyarat saraf yang berkaitan dengan aktiviti otak spontan.
Pasukan ini juga menguji kemampuan alat untuk merangsang otak serta merakamnya. Rangsangan dilakukan dengan denyutan elektrik kecil yang dapat mengaktifkan aktiviti saraf. Rangsangan itu didorong oleh hub yang sama yang mengkoordinasikan rakaman saraf dan suatu hari dapat mengembalikan fungsi otak yang hilang akibat penyakit atau kecederaan, para penyelidik berharap.
Ukuran otak haiwan membatasi pasukan ini kepada 48 neurografik untuk kajian ini, tetapi data menunjukkan bahawa konfigurasi sistem ini dapat menyokong hingga 770. Pada akhirnya, pasukan membayangkan skala hingga ribuan neurograin, yang akan memberikan gambaran semasa aktiviti otak tidak dapat dicapai.
Ini adalah usaha yang mencabar, kerana sistem ini menuntut pemindahan dan rangkaian kuasa tanpa wayar secara serentak pada kadar mega-bit-per-detik, dan ini harus dicapai di bawah kawasan silikon dan kekangan kuasa yang sangat ketat.
Masih banyak kerja yang perlu diselesaikan untuk menyelesaikannya sistem satu kenyataan, tetapi para penyelidik mengatakan bahawa kajian ini merupakan langkah utama ke arah itu.
Pasukan penyelidik berharap mereka akhirnya dapat mengembangkan sistem yang memberikan pandangan ilmiah baru ke otak dan terapi baru yang dapat membantu orang yang terkena kecederaan yang teruk.
Berita ELE Times
ELE Times menyediakan liputan global yang meluas mengenai Elektronik, Teknologi, dan Pasaran. Selain menyediakan artikel yang mendalam, ELE Times menarik khalayak terbesar, berkelayakan dan sangat terlibat dalam industri, yang menghargai kandungan kami yang tepat pada masanya, relevan dan format popular. ELE Times membantu anda membina pengalaman, memacu trafik, menyampaikan sumbangan anda kepada khalayak yang betul, menjana petunjuk dan memasarkan produk anda dengan baik.
-
Berita ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimes'Contender Utama' baru dalam Matrik PEAK Kumpulan Everest untuk Perkhidmatan Transformasi Aplikasi
-
Berita ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimes73% Organisasi India Berharap Akan Mengalami Pelanggaran Rekod Pelanggan pada Tahun Berikutnya
-
Berita ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesGlobal Semikonduktor Jualan Meningkat kepada 29.2% Tahun ke Tahun pada bulan Jun
-
Berita ELE Timeshttps://www.eletimes.com/author/eletimesMeitYStartup Hub Berkerjasama dengan India Accelerator untuk Mempromosikan Permulaan Berasaskan Teknologi