L'Agència de Projectes de Recerca Avançada de Defensa (DARPA) finançarà sis organitzacions sota el programa de neurotecnologia no quirúrgica de nova generació (N3), anunciat per primera vegada el març de 2018. de l'any. El programa implicarà l'Institut Battelle Memorial, la Universitat Carnegie Mellon, el Laboratori de Física Aplicada de la Universitat Johns Hopkins, el Centre de Recerca de Palo Alto (PARC), la Universitat Rice i Teledyne Scientific, que tenen els seus propis equips de científics i investigadors en el desenvolupament de cervells bidireccionals. interfícies d'ordinador. DARPA espera que en el futur aquestes tecnologies permetin que personal militar qualificat controli directament els sistemes de ciberdefensa actius i els eixams de vehicles aeris no tripulats, així com els utilitzin per treballar conjuntament amb sistemes informàtics en missions complexes i multimissions.
"DARPA s'està preparant per a un futur en el qual la combinació de sistemes no tripulats, intel·ligència artificial i operacions cibernètiques poden conduir a situacions que requereixen una presa de decisions massa ràpida per afrontar-les amb eficàcia sense l'ajuda de la tecnologia moderna", va dir el doctor Al Emondi, del programa. gerent N3. "En crear una interfície cervell-màquina accessible que no requereix cirurgia per utilitzar-la, DARPA pot proporcionar a l'exèrcit una eina que permeti als comandants de la missió participar de manera significativa en operacions dinàmiques que es produeixen a velocitats de deformació".
Durant els últims 18 anys, DARPA ha demostrat regularment neurotecnologies cada cop més sofisticades que es basen en elèctrodes implantats quirúrgicament per interactuar amb el sistema nerviós central o perifèric. Per exemple, l'Agència va demostrar tecnologies com el control mental de les extremitats protètiques i la restauració del sentit del tacte per als seus usuaris, tecnologia per alleujar malalties neuropsiquiàtriques intractables com la depressió i un mètode per millorar i restaurar la memòria. A causa dels riscos inherents a la cirurgia cerebral, aquestes tecnologies han tingut fins ara un ús limitat en voluntaris amb una necessitat clínica d'ells.
Perquè l'Exèrcit es beneficiï de les neurotecnologies, calen opcions no quirúrgiques per al seu ús, ja que és evident que, de moment, les intervencions quirúrgiques massives entre els comandants militars no semblen una bona idea. Les tecnologies militars també poden aportar grans beneficis a la gent normal. En eliminar la necessitat de cirurgia, els projectes N3 amplien el grup de pacients potencials que podrien accedir a tractaments com l'estimulació cerebral profunda per tractar malalties neurològiques.
Els participants del programa N3 utilitzen una varietat d'enfocaments en la seva investigació per obtenir informació del cervell i transmetre-la. Alguns projectes utilitzen òptica, altres acústica i electromagnetisme. Alguns equips estan desenvolupant interfícies completament no invasives que resideixen completament fora del cos humà, mentre que altres equips estan explorant tecnologies mínimament invasives mitjançant nanotransductors que es poden lliurar temporalment no quirúrgicament al cervell per millorar la resolució i la precisió del senyal.
- Un equip de Battelle dirigit pel Dr. Gaurav Sharma té com a objectiu desenvolupar un sistema mínimament invasiu que inclogui un transceptor extern i nanotransductors electromagnètics que s'entreguen sense quirúrgica a les neurones d'interès. Els nanotransductors convertiran els senyals elèctrics de les neurones en senyals magnètics que poden ser registrats i processats per un transceptor extern, i viceversa, per permetre la comunicació bidireccional.
- Els investigadors de la Universitat Carnegie Mellon, dirigits pel Dr. Pulkit Grover, tenen com a objectiu desenvolupar un dispositiu completament no invasiu que utilitzi un enfocament acústico-òptic per rebre senyals del cervell i dels camps elèctrics per enviar-los de nou a neurones específiques. L'equip utilitzarà ones d'ultrasò per il·luminar la llum dins del cervell per detectar l'activitat neuronal. Per transmetre informació al cervell, els científics tenen previst utilitzar la resposta no lineal de les neurones als camps elèctrics per proporcionar estimulació local de les cèl·lules diana.
- Un equip del Laboratori de Física Aplicada de la Universitat Johns Hopkins, dirigit pel Dr. David Blodgett, està desenvolupant un sistema òptic no invasiu i coherent per llegir informació del cervell. El sistema mesurarà els canvis en la longitud del senyal òptic en el teixit neural que es correlacionen directament amb l'activitat neuronal.
- L'equip PARC, dirigit pel Dr. Krishnan Thyagarajan, té com a objectiu desenvolupar un dispositiu acústic-magnètic no invasiu per transmetre informació al cervell. El seu enfocament combina ones ultrasòniques amb camps magnètics per generar corrents elèctrics localitzats per a la neuromodulació. L'enfocament híbrid permet la modulació en zones més profundes del cervell.
- Un equip de la Rice University dirigit pel Dr. Jacob Robinson està buscant desenvolupar una interfície neuronal bidireccional i mínimament invasiva. Per obtenir informació del cervell, s'utilitzarà la tomografia òptica difusa per determinar l'activitat neuronal mitjançant la mesura de la dispersió de la llum en el teixit neuronal i per transmetre senyals al cervell, l'equip té previst utilitzar un enfocament genètic magnètic per fer que les neurones siguin sensibles al magnètic. camps.
- L'equip de Teledyne, dirigit pel doctor Patrick Connolly, té com a objectiu desenvolupar un dispositiu integrat completament no invasiu que utilitzi magnetòmetres de bombeig òptica per detectar camps magnètics localitzats petits que es correlacionen amb l'activitat neuronal i que utilitzi ultrasò enfocat per transmetre informació.
Al llarg del programa, els investigadors es basaran en la informació proporcionada per experts legals i ètics independents que hagin acceptat participar en N3 i exploraran les aplicacions potencials de les noves tecnologies a les poblacions militars i civils. A més, els reguladors federals també estan treballant amb DARPA per ajudar els científics a entendre millor quan i en quines condicions es poden provar els seus dispositius en humans.
"Si el programa N3 té èxit, tindrem sistemes d'interfície neuronal portàtils que es poden connectar al cervell des d'uns pocs mil·límetres de distància, portant la neurotecnologia més enllà de la clínica i fent-la més accessible per a un ús pràctic amb finalitats de seguretat nacional", diu Emondi. "De la mateixa manera que el personal militar porta equips de protecció i tàctics, en el futur podran posar-se un auricular amb una interfície neuronal i utilitzar la tecnologia per als propòsits que necessiten, i després simplement deixar el dispositiu a un costat quan s'hagi completat la missió. ”
Font: 3dnews.ru