Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) akan mendanai enam organisasi di bawah program Neuroteknologi Nonbedah Generasi Berikutnya (N3), yang pertama kali diumumkan pada Maret 2018. di tahun ini. Program ini akan melibatkan Battelle Memorial Institute, Universitas Carnegie Mellon, Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins, Pusat Penelitian Palo Alto (PARC), Universitas Rice dan Teledyne Scientific, yang memiliki tim ilmuwan dan peneliti sendiri dalam pengembangan otak dua arah. antarmuka komputer. DARPA memperkirakan teknologi ini di masa depan akan memungkinkan personel militer yang terampil untuk secara langsung mengendalikan sistem pertahanan siber aktif dan sejumlah kendaraan udara tak berawak, serta menggunakannya untuk bekerja sama dengan sistem komputer dalam misi multi-misi yang kompleks.
“DARPA sedang mempersiapkan masa depan di mana kombinasi sistem tak berawak, kecerdasan buatan, dan operasi siber dapat mengarah pada situasi yang memerlukan pengambilan keputusan terlalu cepat untuk ditangani secara efektif tanpa bantuan teknologi modern,” kata Dr. Al Emondi, program manajer N3. “Dengan menciptakan antarmuka mesin-otak yang dapat diakses dan tidak memerlukan pembedahan untuk menggunakannya, DARPA dapat memberi Angkatan Darat sebuah alat yang memungkinkan komandan misi untuk terlibat secara bermakna dalam operasi dinamis yang terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi.”
Selama 18 tahun terakhir, DARPA secara rutin mendemonstrasikan teknologi saraf yang semakin canggih yang mengandalkan elektroda yang ditanamkan melalui pembedahan untuk berinteraksi dengan sistem saraf pusat atau perifer. Misalnya, Badan tersebut mendemonstrasikan teknologi seperti pengendalian mental pada kaki palsu dan pemulihan indera peraba bagi penggunanya, teknologi untuk meringankan penyakit neuropsikiatri yang sulit disembuhkan seperti depresi, dan metode untuk meningkatkan dan memulihkan ingatan. Karena risiko yang melekat pada operasi otak, teknologi ini sejauh ini penggunaannya terbatas pada sukarelawan yang memiliki kebutuhan klinis terhadap teknologi tersebut.
Agar Angkatan Darat dapat memperoleh manfaat dari neuroteknologi, diperlukan pilihan non-bedah dalam penggunaannya, karena jelas bahwa saat ini, intervensi bedah massal di kalangan komandan militer sepertinya bukan ide yang baik. Teknologi militer juga dapat memberikan manfaat yang besar bagi masyarakat awam. Dengan menghilangkan kebutuhan akan pembedahan, proyek N3 memperluas kelompok pasien potensial yang dapat mengakses perawatan seperti stimulasi otak dalam untuk mengobati penyakit neurologis.
Peserta program N3 menggunakan berbagai pendekatan dalam penelitiannya untuk memperoleh informasi dari otak dan mengirimkannya kembali. Beberapa proyek menggunakan optik, yang lain akustik dan elektromagnetisme. Beberapa tim sedang mengembangkan antarmuka non-invasif yang sepenuhnya berada di luar tubuh manusia, sementara tim lain sedang mengeksplorasi teknologi invasif minimal menggunakan nanotransduser yang dapat dikirimkan sementara tanpa pembedahan ke otak untuk meningkatkan resolusi dan akurasi sinyal.
- Tim Battelle yang dipimpin oleh Dr. Gaurav Sharma bertujuan untuk mengembangkan sistem invasif minimal yang mencakup transceiver eksternal dan nanotransduser elektromagnetik yang dikirim tanpa pembedahan ke neuron yang diinginkan. Nanotransduser akan mengubah sinyal listrik dari neuron menjadi sinyal magnetik yang dapat direkam dan diproses oleh transceiver eksternal, dan sebaliknya, untuk memungkinkan komunikasi dua arah.
- Peneliti Universitas Carnegie Mellon, yang dipimpin oleh Dr. Pulkit Grover, bertujuan untuk mengembangkan perangkat non-invasif yang menggunakan pendekatan akustik-optik untuk menerima sinyal dari otak dan medan listrik untuk mengirimkannya kembali ke neuron tertentu. Tim akan menggunakan gelombang ultrasonik untuk menyinari otak guna mendeteksi aktivitas saraf. Untuk mengirimkan informasi ke otak, para ilmuwan berencana menggunakan respons nonlinier neuron terhadap medan listrik untuk memberikan stimulasi lokal pada sel target.
- Sebuah tim di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins, dipimpin oleh Dr. David Blodgett, sedang mengembangkan sistem optik koheren non-invasif untuk membaca informasi dari otak. Sistem akan mengukur perubahan panjang sinyal optik di jaringan saraf yang berkorelasi langsung dengan aktivitas saraf.
- Tim PARC, dipimpin oleh Dr. Krishnan Thyagarajan, bertujuan untuk mengembangkan perangkat akustik-magnetik non-invasif untuk mengirimkan informasi ke otak. Pendekatan mereka menggabungkan gelombang ultrasonik dengan medan magnet untuk menghasilkan arus listrik lokal untuk neuromodulasi. Pendekatan hybrid memungkinkan modulasi di area otak yang lebih dalam.
- Tim Universitas Rice yang dipimpin oleh Dr. Jacob Robinson berupaya mengembangkan antarmuka saraf dua arah yang minimal invasif. Untuk memperoleh informasi dari otak, tomografi optik difus akan digunakan untuk menentukan aktivitas saraf dengan mengukur hamburan cahaya di jaringan saraf, dan untuk mengirimkan sinyal ke otak, tim berencana menggunakan pendekatan genetik magnetik untuk membuat neuron sensitif terhadap magnet. bidang.
- Tim Teledyne, dipimpin oleh Dr. Patrick Connolly, bertujuan untuk mengembangkan perangkat terintegrasi yang sepenuhnya non-invasif yang menggunakan magnetometer yang dipompa secara optik untuk mendeteksi medan magnet kecil terlokalisasi yang berkorelasi dengan aktivitas saraf, dan menggunakan ultrasound terfokus untuk mengirimkan informasi.
Sepanjang program ini, para peneliti akan mengandalkan informasi yang diberikan oleh para ahli hukum dan etika independen yang telah setuju untuk berpartisipasi dalam N3 dan mengeksplorasi potensi penerapan teknologi baru pada populasi militer dan sipil. Selain itu, regulator federal juga bekerja sama dengan DARPA untuk membantu para ilmuwan lebih memahami kapan dan dalam kondisi apa perangkat mereka dapat diuji pada manusia.
“Jika program N3 berhasil, kita akan memiliki sistem antarmuka saraf yang dapat dipakai yang dapat terhubung ke otak hanya dari jarak beberapa milimeter, menjadikan neuroteknologi lebih dari sekadar klinik dan membuatnya lebih mudah diakses untuk penggunaan praktis demi tujuan keamanan nasional,” kata Emondi. “Sama seperti personel militer yang mengenakan perlengkapan pelindung dan taktis, di masa depan mereka akan dapat memakai headset dengan antarmuka saraf dan menggunakan teknologi tersebut untuk tujuan yang mereka perlukan, dan kemudian mengesampingkan perangkat tersebut ketika misi selesai. ”
Sumber: 3dnews.ru