ستقوم وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) بتمويل ست منظمات في إطار برنامج الجيل التالي من التكنولوجيا العصبية غير الجراحية (N3)، الذي تم الإعلان عنه لأول مرة في مارس 2018. من العام. وسيشمل البرنامج معهد باتيل التذكاري، وجامعة كارنيجي ميلون، ومختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز، ومركز أبحاث بالو ألتو (PARC)، وجامعة رايس، وشركة Teledyne Scientific، التي لديها فرقها الخاصة من العلماء والباحثين في تطوير الدماغ ثنائي الاتجاه. واجهات الكمبيوتر. وتتوقع DARPA أن تسمح هذه التقنيات في المستقبل للأفراد العسكريين المهرة بالتحكم المباشر في أنظمة الدفاع السيبراني النشطة وأسراب المركبات الجوية بدون طيار، فضلاً عن استخدامها للعمل مع أنظمة الكمبيوتر في مهام معقدة ومتعددة المهام.
وقال الدكتور العموندي، من برنامج "داربا" تستعد لمستقبل قد يؤدي فيه الجمع بين الأنظمة غير المأهولة والذكاء الاصطناعي والعمليات السيبرانية إلى مواقف تتطلب اتخاذ قرار بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن التعامل معها بفعالية دون مساعدة التكنولوجيا الحديثة. مدير N3. "من خلال إنشاء واجهة يمكن الوصول إليها بين الدماغ والآلة ولا تتطلب إجراء عملية جراحية لاستخدامها، يمكن لـ DARPA أن تزود الجيش بأداة تسمح لقادة المهام بالمشاركة بشكل هادف في العمليات الديناميكية التي تحدث بسرعات مذهلة."
على مدى السنوات الـ 18 الماضية، أظهرت DARPA بانتظام تقنيات عصبية متطورة بشكل متزايد تعتمد على الأقطاب الكهربائية المزروعة جراحيًا للتفاعل مع الجهاز العصبي المركزي أو المحيطي. على سبيل المثال، عرضت الوكالة تقنيات مثل التحكم العقلي في الأطراف الصناعية واستعادة حاسة اللمس لمستخدميها، وتكنولوجيا للتخفيف من الأمراض العصبية والنفسية المستعصية مثل الاكتئاب، وطريقة لتحسين واستعادة الذاكرة. ونظرًا للمخاطر الكامنة في جراحة الدماغ، كان استخدام هذه التقنيات محدودًا حتى الآن لدى المتطوعين الذين يحتاجون إليها سريريًا.
ولكي يستفيد الجيش من التكنولوجيات العصبية، هناك حاجة إلى خيارات غير جراحية لاستخدامها، فمن الواضح أن التدخلات الجراحية الجماعية بين القادة العسكريين لا تبدو فكرة جيدة في الوقت الحالي. يمكن للتقنيات العسكرية أيضًا أن تحقق فوائد عظيمة للناس العاديين. ومن خلال إلغاء الحاجة إلى الجراحة، تعمل مشاريع N3 على توسيع مجموعة المرضى المحتملين الذين يمكنهم الوصول إلى علاجات مثل التحفيز العميق للدماغ لعلاج الأمراض العصبية.
يستخدم المشاركون في برنامج N3 مجموعة متنوعة من الأساليب في أبحاثهم للحصول على المعلومات من الدماغ ونقلها مرة أخرى. تستخدم بعض المشاريع البصريات، والبعض الآخر يستخدم الصوتيات والكهرومغناطيسية. تعمل بعض الفرق على تطوير واجهات غير جراحية تمامًا تقع بالكامل خارج جسم الإنسان، بينما تستكشف فرق أخرى تقنيات طفيفة التوغل باستخدام محولات الطاقة النانوية التي يمكن توصيلها مؤقتًا بشكل غير جراحي إلى الدماغ لتحسين دقة الإشارة ودقتها.
- يهدف فريق Battelle بقيادة الدكتور غوراف شارما إلى تطوير نظام طفيف التوغل يشتمل على جهاز إرسال واستقبال خارجي ومحولات طاقة نانوية كهرومغناطيسية يتم توصيلها بطريقة غير جراحية إلى الخلايا العصبية محل الاهتمام. ستقوم محولات الطاقة النانوية بتحويل الإشارات الكهربائية من الخلايا العصبية إلى إشارات مغناطيسية يمكن تسجيلها ومعالجتها بواسطة جهاز إرسال واستقبال خارجي، والعكس صحيح، لتمكين الاتصال ثنائي الاتجاه.
- يهدف الباحثون في جامعة كارنيجي ميلون، بقيادة الدكتور بولكيت جروفر، إلى تطوير جهاز غير جراحي تمامًا يستخدم أسلوبًا صوتيًا بصريًا لتلقي الإشارات من الدماغ والمجالات الكهربائية لإرسالها مرة أخرى إلى خلايا عصبية محددة. وسيستخدم الفريق الموجات فوق الصوتية لتسليط الضوء داخل الدماغ للكشف عن النشاط العصبي. لنقل المعلومات إلى الدماغ، يخطط العلماء لاستخدام الاستجابة غير الخطية للخلايا العصبية للمجالات الكهربائية لتوفير التحفيز المحلي للخلايا المستهدفة.
- يقوم فريق من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز، بقيادة الدكتور ديفيد بلودجيت، بتطوير نظام بصري متماسك غير جراحي لقراءة المعلومات من الدماغ. سيقوم النظام بقياس التغيرات في طول الإشارة الضوئية في الأنسجة العصبية التي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالنشاط العصبي.
- يهدف فريق PARC، بقيادة الدكتور كريشنان ثياغاراجان، إلى تطوير جهاز صوتي مغناطيسي غير جراحي لنقل المعلومات إلى الدماغ. يجمع نهجهم بين الموجات فوق الصوتية والمجالات المغناطيسية لتوليد تيارات كهربائية موضعية من أجل التعديل العصبي. يسمح النهج الهجين بالتعديل في المناطق العميقة من الدماغ.
- يسعى فريق من جامعة رايس بقيادة الدكتور جاكوب روبنسون إلى تطوير واجهة عصبية ثنائية الاتجاه طفيفة التوغل. للحصول على معلومات من الدماغ، سيتم استخدام التصوير المقطعي البصري المنتشر لتحديد النشاط العصبي عن طريق قياس تشتت الضوء في الأنسجة العصبية، ولنقل الإشارات إلى الدماغ، يخطط الفريق لاستخدام النهج الجيني المغناطيسي لجعل الخلايا العصبية حساسة للمغناطيسية. مجالات.
- يهدف فريق Teledyne، بقيادة الدكتور باتريك كونولي، إلى تطوير جهاز متكامل غير جراحي تمامًا يستخدم مقاييس مغناطيسية يتم ضخها بصريًا لاكتشاف المجالات المغناطيسية الصغيرة الموضعية التي ترتبط بالنشاط العصبي، ويستخدم الموجات فوق الصوتية المركزة لنقل المعلومات.
طوال البرنامج، سيعتمد الباحثون على المعلومات المقدمة من خبراء قانونيين وأخلاقيين مستقلين وافقوا على المشاركة في N3 واستكشاف التطبيقات المحتملة للتقنيات الجديدة على السكان العسكريين والمدنيين. بالإضافة إلى ذلك، تعمل الهيئات التنظيمية الفيدرالية أيضًا مع DARPA لمساعدة العلماء على فهم أفضل متى وتحت أي ظروف يمكن اختبار أجهزتهم على البشر.
يقول إيموندي: "إذا نجح برنامج N3، فسيكون لدينا أنظمة واجهة عصبية يمكن ارتداؤها يمكنها الاتصال بالدماغ من مسافة بضعة ملليمترات فقط، مما ينقل التكنولوجيا العصبية إلى ما هو أبعد من العيادات ويجعلها أكثر سهولة للاستخدام العملي لأغراض الأمن القومي". "تمامًا كما يرتدي الأفراد العسكريون معدات وقائية وتكتيكية، سيكون بمقدورهم في المستقبل وضع سماعة رأس ذات واجهة عصبية واستخدام التكنولوجيا للأغراض التي يحتاجون إليها، ثم ببساطة وضع الجهاز جانبًا عند اكتمال المهمة. "
المصدر: 3dnews.ru