Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST erfunden ein Smartphone-gesteuertes Soft Gehirnimplantat das ist drahtlos wiederaufladbar, sobald es in das Gehirn eines Benutzers eingebaut wurde.
Das Gerät ermöglicht langfristige neuronale Schaltungsmanipulation, ohne dass regelmäßige störende Operationen erforderlich sind, um die Batterie des Implantats zu ersetzen.
Ihre Forschung wurde am 22. Januar 2021 in veröffentlicht Naturkommunikation .
VERBINDUNG: FORSCHER FINDEN EINEN ALGORITHMUS, UM HIRN-COMPUTER-SCHNITTSTELLEN ZU STABILISIEREN
Drahtlos wiederaufladbares weiches Gehirnimplantat
Die KAIST-Forscher haben ein winziges Gehirnimplantat entwickelt - ein vollständig implantierbares, weiches optoelektronisches System - das Gehirnkreise über lange Zeiträume steuern kann, ohne dass die Batterie ausgetauscht werden muss.
Das Gerät besteht aus ultraweichen und biokonformen Polymeren, die eine langfristige Verträglichkeit mit lebendem Gewebe ermöglichen.
Mikrometergröße LEDs etwa so groß wie ein Salzkorn, das auf ultradünnen Sonden so dünn wie menschliches Haar montiert ist, ermöglicht es dem Gerät, Zielneuronen über Licht im tiefen Gehirn drahtlos zu manipulieren.
Um das kabellose Aufladen von Batterien zu ermöglichen, entwickelten die Forscher eine winzige Schaltung, die integriert wird. ein drahtloser Energy Harvester mit einer Spulenantenne und einem Bluetooth-Niedrigenergie-Chip: an Wechselfeld erzeugt Strom im Gerät zum Laden.
Keine Notwendigkeit für schmerzhafte Operationen
Die Forscher glauben, dass ihre Technologie das Potenzial hat, aufzudecken und zu behandeln Störungen und neurodegenerative Erkrankungen wie Sucht, Depression und Parkinson .
Der leitende Forscher Professor Jae-Woong Jeong betont die Tatsache, dass die Forschung seines Teams die Notwendigkeit von angebundenen Implantaten und Operationen zum Batteriewechsel beseitigt :
" Dieses leistungsstarke Gerät macht zusätzliche schmerzhafte Operationen überflüssig, um eine erschöpfte Batterie im Implantat zu ersetzen, und ermöglicht eine nahtlose chronische Neuromodulation ", erklärte Professor Jeong in einer Pressemitteilung.
"Wir glauben, dass dieselbe Basistechnologie auf verschiedene Arten von Implantaten angewendet werden kann, einschließlich Tiefenhirnstimulatoren sowie Herz- und Magenschrittmachern, um die Belastung der Patienten für die Langzeitanwendung im Körper zu verringern", fuhr er fort.
Das wachsende Feld der BCIs
Die Neurowissenschaftler haben ihr neues Implantat erfolgreich an Ratten getestet, indem sie es demonstrierten. Fähigkeit zur Unterdrückung des durch Kokain induzierten Verhaltens bei Ratten, denen Kokain injiziert wurde.
Die Forscher glauben, dass ihr Gehirnimplantat eine wichtige Ergänzung des wachsenden Feldes von ist Gehirn-Computer-Schnittstellen BCIs, die das Potenzial haben, Krankheiten zu heilen und gleichzeitig dem Menschen eine nahtlose Navigation in der digitalen Welt zu ermöglichen.