Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) sal ses organisasies finansier onder die Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3)-program, wat die eerste keer in Maart 2018. van die jaar aangekondig is. Die program sal die Battelle Memorial Institute, Carnegie Mellon Universiteit, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Palo Alto Research Centre (PARC), Rice University en Teledyne Scientific betrek, wat hul eie spanne wetenskaplikes en navorsers het in die ontwikkeling van tweerigting brein- rekenaar koppelvlakke. DARPA verwag dat hierdie tegnologieë in die toekoms geskoolde militêre personeel sal toelaat om aktiewe kuberverdedigingstelsels en swerms onbemande vliegtuie direk te beheer, asook om dit te gebruik om saam met rekenaarstelsels op komplekse, multi-missie missies te werk.
"DARPA berei voor vir 'n toekoms waarin die kombinasie van onbemande stelsels, kunsmatige intelligensie en kuberbedrywighede kan lei tot situasies wat besluitneming te vinnig vereis om doeltreffend te hanteer sonder die hulp van moderne tegnologie," sê dr. Al Emondi, program bestuurder N3. "Deur 'n toeganklike brein-masjien-koppelvlak te skep wat nie chirurgie vereis om te gebruik nie, kan DARPA die weermag voorsien van 'n instrument wat sendingbevelvoerders in staat stel om sinvol betrokke te raak by dinamiese bedrywighede wat teen skeefspoed plaasvind."
Oor die afgelope 18 jaar het DARPA gereeld toenemend gesofistikeerde neurotegnologieë gedemonstreer wat op chirurgies ingeplante elektrodes staatmaak om met die sentrale of perifere senuweestelsel te kommunikeer. Die Agentskap het byvoorbeeld tegnologie gedemonstreer soos verstandelike beheer van prostetiese ledemate en die herstel van die gevoel van aanraking vir hul gebruikers, tegnologie om onoplosbare neuropsigiatriese siektes soos depressie te verlig, en 'n metode om geheue te verbeter en te herstel. As gevolg van die inherente risiko's van breinchirurgie, het hierdie tegnologieë tot dusver beperkte gebruik gehad by vrywilligers met 'n kliniese behoefte daaraan.
Ten einde vir die weermag voordeel te trek uit neurotegnologie, is nie-chirurgiese opsies vir die gebruik daarvan nodig, aangesien dit duidelik is dat op die oomblik massa-chirurgiese ingrypings onder militêre bevelvoerders nie na 'n goeie idee lyk nie. Militêre tegnologieë kan ook groot voordele vir gewone mense inhou. Deur die behoefte aan chirurgie uit te skakel, brei N3-projekte die poel potensiële pasiënte uit wat toegang kan verkry tot behandelings soos diepbreinstimulasie om neurologiese siektes te behandel.
Deelnemers aan die N3-program gebruik 'n verskeidenheid benaderings in hul navorsing om inligting uit die brein te verkry en terug te stuur. Sommige projekte gebruik optika, ander akoestiek en elektromagnetisme. Sommige spanne ontwikkel heeltemal nie-indringende koppelvlakke wat heeltemal buite die menslike liggaam woon, terwyl ander spanne minimaal indringende tegnologieë ondersoek deur nano-oordragers te gebruik wat tydelik nie-chirurgies aan die brein afgelewer kan word om seinresolusie en akkuraatheid te verbeter.
- 'n Battelle-span onder leiding van dr. Gaurav Sharma is daarop gemik om 'n minimaal indringende stelsel te ontwikkel wat 'n eksterne transceiver en elektromagnetiese nanotransducers insluit wat nie-chirurgies aan neurone van belang gelewer word. Nano-oordragers sal elektriese seine van neurone omskakel in magnetiese seine wat deur 'n eksterne transceiver aangeteken en verwerk kan word, en omgekeerd, om tweerigting kommunikasie moontlik te maak.
- Navorsers van die Carnegie Mellon Universiteit, onder leiding van dr. Pulkit Grover, beoog om 'n heeltemal nie-indringende toestel te ontwikkel wat 'n akoesto-optiese benadering gebruik om seine van die brein en elektriese velde te ontvang om dit na spesifieke neurone terug te stuur. Die span sal ultraklankgolwe gebruik om lig in die brein te skyn om neurale aktiwiteit op te spoor. Om inligting na die brein oor te dra, beplan wetenskaplikes om die nie-lineêre reaksie van neurone op elektriese velde te gebruik om plaaslike stimulasie van teikenselle te verskaf.
- 'n Span by die Johns Hopkins Universiteit Toegepaste Fisika Laboratorium, gelei deur dr. David Blodgett, ontwikkel 'n nie-indringende, samehangende optiese stelsel vir die lees van inligting uit die brein. Die stelsel sal veranderinge in optiese seinlengte in neurale weefsel meet wat direk met neurale aktiwiteit korreleer.
- Die PARC-span, gelei deur Dr Krishnan Thyagarajan, beoog om 'n nie-indringende akoesties-magnetiese toestel te ontwikkel om inligting na die brein oor te dra. Hul benadering kombineer ultraklankgolwe met magnetiese velde om gelokaliseerde elektriese strome vir neuromodulasie op te wek. Die hibriede benadering maak voorsiening vir modulasie in dieper areas van die brein.
- 'n Rice Universiteit-span onder leiding van Dr. Jacob Robinson poog om 'n minimaal indringende, tweerigting neurale koppelvlak te ontwikkel. Om inligting van die brein te verkry, sal diffuse optiese tomografie gebruik word om neurale aktiwiteit te bepaal deur die verstrooiing van lig in neurale weefsel te meet, en om seine na die brein oor te dra, beplan die span om 'n magnetiese genetiese benadering te gebruik om neurone sensitief te maak vir magnetiese velde.
- Die Teledyne-span, gelei deur Dr Patrick Connolly, het ten doel om 'n heeltemal nie-indringende geïntegreerde toestel te ontwikkel wat opties gepompte magnetometers gebruik om klein, gelokaliseerde magnetiese velde op te spoor wat met neurale aktiwiteit korreleer, en gebruik gefokusde ultraklank om inligting oor te dra.
Dwarsdeur die program sal navorsers staatmaak op inligting verskaf deur onafhanklike regs- en etiese kundiges wat ingestem het om aan N3 deel te neem en die potensiële toepassings van nuwe tegnologieë op militêre en burgerlike bevolkings te verken. Daarbenewens werk federale reguleerders ook saam met DARPA om wetenskaplikes te help om beter te verstaan wanneer en onder watter omstandighede hul toestelle by mense getoets kan word.
"As die N3-program suksesvol is, sal ons draagbare neurale koppelvlakstelsels hê wat van net 'n paar millimeter weg met die brein kan koppel, wat neurotegnologie verby die kliniek neem en dit meer toeganklik maak vir praktiese gebruik vir nasionale veiligheidsdoeleindes," sê Emondi. “Net soos militêre personeel beskermende en taktiese toerusting aantrek, sal hulle in die toekoms in staat wees om 'n headset met 'n neurale koppelvlak aan te sit en die tegnologie te gebruik vir die doeleindes wat hulle nodig het, en dan eenvoudig die toestel opsy sit wanneer die missie voltooi is. ”
Bron: 3dnews.ru