Mehrere "Neurogräne" Jihun Lee/Brown University
Ein Team von Wissenschaftlern der Brown University steht kurz davor, Gehirn-Computer-Schnittstellen BCIs zu revolutionieren, bei denen es sich um Hilfsgeräte handelt, die das Potenzial haben, Menschen mit Hirn- oder Wirbelsäulenverletzungen zu helfen, die zu Bewegungs- und Kommunikationsproblemen führen.
Sie haben ein System entwickelt, das Dutzende von Silizium-Mikrochips verwendet, die auf der Oberfläche des Gehirns oder in seinem Gewebe verteilt sind, um Aktivitäten aufzuzeichnen und an einen Computer zu übertragen und dabei eine riesige Menge neurologischer Daten zu sammeln. Mit diesem Ansatz können sie sammelnneuronale Signale aus mehr Regionen als derzeit mit anderen möglich, und sie könnten Forschern helfen, das Gehirn besser zu verstehen und neue medizinische Behandlungen zu entwickeln, so eine Pressemitteilung.
Die Forscher haben ungefähr die Größe eines Salzkorns, die Forscher haben sie "Neurogräne" genannt, und laut dem in der Zeitschrift veröffentlichten ArtikelNaturelektronik, sie wurden bisher nur bei Ratten implementiert. Um die Lebensfähigkeit der Neurograin-Prototypen zu testen, implantierten die Forscher 48 von ihnen in die Großhirnrinde – die äußere Schicht des Gehirns – einer Ratte, während sie unter warAnästhesie mit Fokus auf die motorischen und sensorischen Bereiche des Gehirns. Die Wissenschaftler konnten die spontane kortikale Aktivität des Tieres aufzeichnen.
„Jedes Korn hat genug Mikroelektronik hineingestopft, um, eingebettet in Nervengewebe, einerseits die neuronale Aktivität mithören und dann auch als winziges Funkgerät an die Außenwelt weitergeben kann.“Arto Nurmikko, Neuroingenieure an der Brown University und Hauptautor der Studie, erklärt zu verkabelt.
Es gab jedoch einen Haken: Die Signalqualität war nicht so gut wie die von Chips, die in bestehenden Gehirn-Computer-Schnittstellen verwendet werden. Die Forscher glauben, dass, wenn sie die Ausgabequalität des Systems verbessern können, dies einen Weg bieten könnteum breitere Regionen des Gehirns zu untersuchen, und der Prototyp könnte laut Wired die Grundlage für Humanstudien bilden.
Die Forschung könnte den Weg für die Implantation von Neurokörnern in menschliche Testpersonen ebnen, die Berichten zufolge 770 Neurokörner pro Gehirn erfordern würden. Dies öffnet die Tür für die Chips, um die Stimulation von Neuronen mit elektrischen Impulsen zusätzlich zur Überwachung der Gehirnaktivität möglicherweise zu unterstützenBehandlung schwerer neurologischer Erkrankungen wie Parkinson, Lähmung oder Epilepsie.
Vorläufig beabsichtigt das Team, die Neurokörner bei bewussten, mobilen Ratten zu testen, wobei Affen die nächste Stufe sein sollen. Mit mehr Forschung könnte ein solches Gerät eines Tages die Aufzeichnung von Gehirnsignalen in noch nie dagewesener Genauigkeit ermöglichen und dieWeg zu neuen Erkenntnissen über die Funktionsweise des Gehirns und neuartige Therapien für Patienten mit Hirn- oder Wirbelsäulenverletzungen.