Bydd yr Asiantaeth Prosiectau Ymchwil Uwch Amddiffyn (DARPA) yn ariannu chwe sefydliad o dan raglen Niwrodechnoleg Anlawfeddygol y Genhedlaeth Nesaf (N3), a gyhoeddwyd gyntaf ym mis Mawrth 2018 y flwyddyn. Bydd y rhaglen yn cynnwys Sefydliad Coffa Battelle, Prifysgol Carnegie Mellon, Labordy Ffiseg Gymhwysol Prifysgol Johns Hopkins, Canolfan Ymchwil Palo Alto (PARC), Prifysgol Rice a Teledyne Scientific, sydd â'u timau eu hunain o wyddonwyr ac ymchwilwyr ym maes datblygu ymennydd deugyfeiriadol. rhyngwynebau cyfrifiadurol. Mae DARPA yn disgwyl y bydd y technolegau hyn yn y dyfodol yn caniatáu i bersonél milwrol medrus reoli systemau amddiffyn seiber gweithredol a heidiau o gerbydau awyr di-griw yn uniongyrchol, yn ogystal â'u defnyddio i weithio gyda systemau cyfrifiadurol ar deithiau cymhleth, aml-genhadaeth.
“Mae DARPA yn paratoi ar gyfer dyfodol lle gall y cyfuniad o systemau di-griw, deallusrwydd artiffisial a gweithrediadau seiber arwain at sefyllfaoedd sy'n gofyn am wneud penderfyniadau yn rhy gyflym i ddelio'n effeithiol â nhw heb gymorth technoleg fodern,” meddai Dr Al Emondi, rhaglen rheolwr N3. “Trwy greu rhyngwyneb ymennydd-peiriant hygyrch nad oes angen llawdriniaeth i’w ddefnyddio, gall DARPA ddarparu offeryn i’r Fyddin sy’n caniatáu i reolwyr cenhadaeth gymryd rhan ystyrlon mewn gweithrediadau deinamig sy’n digwydd ar gyflymder ystof.”
Dros y 18 mlynedd diwethaf, mae DARPA wedi dangos niwrodechnolegau cynyddol soffistigedig yn rheolaidd sy'n dibynnu ar electrodau a fewnblannir yn llawfeddygol i ryngweithio â'r system nerfol ganolog neu ymylol. Er enghraifft, dangosodd yr Asiantaeth dechnolegau megis rheolaeth feddyliol ar goesau prosthetig ac adfer synnwyr cyffwrdd ar gyfer eu defnyddwyr, technoleg i liniaru clefydau niwroseiciatrig anhydrin megis iselder, a dull o wella ac adfer cof. Oherwydd risgiau cynhenid llawdriniaeth ar yr ymennydd, cyfyngedig yw defnydd y technolegau hyn hyd yma mewn gwirfoddolwyr ag angen clinigol amdanynt.
Er mwyn i'r Fyddin elwa o niwrotechnolegau, mae angen opsiynau nad ydynt yn llawfeddygol ar gyfer ei ddefnyddio, gan ei bod yn amlwg nad yw ymyriadau llawfeddygol torfol ymhlith rheolwyr milwrol ar hyn o bryd yn edrych fel syniad da. Gall technolegau milwrol hefyd ddod â manteision mawr i bobl gyffredin. Trwy ddileu'r angen am lawdriniaeth, mae prosiectau N3 yn ehangu'r gronfa o gleifion posibl a allai gael mynediad at driniaethau fel ysgogiad dwfn yr ymennydd i drin clefydau niwrolegol.
Mae cyfranogwyr y rhaglen N3 yn defnyddio amrywiaeth o ddulliau yn eu hymchwil i gael gwybodaeth o'r ymennydd a'i throsglwyddo'n ôl. Mae rhai prosiectau yn defnyddio opteg, eraill acwsteg ac electromagneteg. Mae rhai timau yn datblygu rhyngwynebau cwbl anfewnwthiol sy'n byw yn gyfan gwbl y tu allan i'r corff dynol, tra bod timau eraill yn archwilio technolegau lleiaf ymledol gan ddefnyddio nanotransducers y gellir eu cyflwyno dros dro heb lawdriniaeth i'r ymennydd i wella datrysiad signal a chywirdeb.
- Mae tîm Battelle dan arweiniad Dr. Gaurav Sharma yn anelu at ddatblygu system leiaf ymwthiol sy'n cynnwys trawsdderbynnydd allanol a nanotransducers electromagnetig sy'n cael eu danfon heb lawdriniaeth i niwronau o ddiddordeb. Bydd nanotransducers yn trosi signalau trydanol o niwronau yn signalau magnetig y gellir eu recordio a'u prosesu gan drosglwyddydd allanol, ac i'r gwrthwyneb, i alluogi cyfathrebu deugyfeiriadol.
- Mae ymchwilwyr Prifysgol Carnegie Mellon, dan arweiniad Dr Pulkit Grover, yn anelu at ddatblygu dyfais gwbl anfewnwthiol sy'n defnyddio dull acwsto-optig i dderbyn signalau o'r ymennydd a meysydd trydanol i'w hanfon yn ôl i niwronau penodol. Bydd y tîm yn defnyddio tonnau uwchsain i ddisgleirio golau y tu mewn i'r ymennydd i ganfod gweithgaredd niwral. Er mwyn trosglwyddo gwybodaeth i'r ymennydd, mae gwyddonwyr yn bwriadu defnyddio ymateb aflinol niwronau i feysydd trydan i ddarparu ysgogiad lleol o gelloedd targed.
- Mae tîm yn Labordy Ffiseg Gymhwysol Prifysgol Johns Hopkins, dan arweiniad Dr. David Blodgett, yn datblygu system optegol anfewnwthiol, gydlynol ar gyfer darllen gwybodaeth o'r ymennydd. Bydd y system yn mesur newidiadau yn hyd signal optegol mewn meinwe niwral sy'n cydberthyn yn uniongyrchol â gweithgaredd niwral.
- Nod tîm PARC, dan arweiniad Dr. Krishnan Thyagarajan, yw datblygu dyfais acwstig-magnetig anfewnwthiol i drosglwyddo gwybodaeth i'r ymennydd. Mae eu dull yn cyfuno tonnau uwchsain â meysydd magnetig i gynhyrchu cerrynt trydanol lleoledig ar gyfer niwrofodyliad. Mae'r dull hybrid yn caniatáu modiwleiddio mewn rhannau dyfnach o'r ymennydd.
- Mae tîm o Brifysgol Rice dan arweiniad Dr. Jacob Robinson yn ceisio datblygu rhyngwyneb niwral deugyfeiriadol lleiaf ymledol. Er mwyn cael gwybodaeth o'r ymennydd, bydd tomograffeg optegol gwasgaredig yn cael ei ddefnyddio i bennu gweithgaredd niwral trwy fesur gwasgariad golau mewn meinwe niwral, ac i drosglwyddo signalau i'r ymennydd, mae'r tîm yn bwriadu defnyddio dull genetig magnetig i wneud niwronau'n sensitif i magnetig. caeau.
- Nod tîm Teledyne, dan arweiniad Dr Patrick Connolly, yw datblygu dyfais integredig gwbl anfewnwthiol sy'n defnyddio magnetomedrau wedi'u pwmpio'n optegol i ganfod meysydd magnetig bach, lleol sy'n cyfateb i weithgarwch niwral, ac sy'n defnyddio uwchsain â ffocws i drosglwyddo gwybodaeth.
Drwy gydol y rhaglen, bydd ymchwilwyr yn dibynnu ar wybodaeth a ddarperir gan arbenigwyr cyfreithiol a moesegol annibynnol sydd wedi cytuno i gymryd rhan yn N3 ac archwilio cymwysiadau posibl technolegau newydd i boblogaethau milwrol a sifil. Yn ogystal, mae rheoleiddwyr ffederal hefyd yn gweithio gyda DARPA i helpu gwyddonwyr i ddeall yn well pryd ac o dan ba amodau y gellir profi eu dyfeisiau mewn bodau dynol.
“Os bydd y rhaglen N3 yn llwyddiannus, bydd gennym ni systemau rhyngwyneb niwral gwisgadwy a all gysylltu â’r ymennydd o ychydig filimetrau i ffwrdd, gan fynd â niwrodechnoleg y tu hwnt i’r clinig a’i wneud yn fwy hygyrch at ddefnydd ymarferol at ddibenion diogelwch cenedlaethol,” meddai Emondi. “Yn union fel y mae personél milwrol yn gwisgo gêr amddiffynnol a thactegol, yn y dyfodol byddant yn gallu gwisgo clustffon gyda rhyngwyneb niwral a defnyddio'r dechnoleg at y dibenion sydd eu hangen arnynt, ac yna dim ond rhoi'r ddyfais o'r neilltu pan fydd y genhadaeth wedi'i chwblhau. ”
Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru