国防高等研究計画局 (DARPA) は、3 年 2018 月に初めて発表された次世代非外科的ニューロテクノロジー (NXNUMX) プログラムの下で XNUMX つの組織に資金を提供します。このプログラムには、バッテル記念研究所、カーネギーメロン大学、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所、パロアルト研究センター（PARC）、ライス大学、テレダイン・サイエンティフィックが参加する予定で、これらの機関は双方向脳の開発に独自の科学者と研究者チームを擁している。コンピューターのインターフェース。 DARPAは、これらのテクノロジーにより、将来的には熟練した軍人がアクティブなサイバー防衛システムや無人航空機の群れを直接制御できるようになり、複雑な複数のミッションでコンピュータシステムと連携して作業できるようになるだろうと期待している。
「DARPAは、無人システム、人工知能、サイバー作戦の組み合わせが、現代技術の助けなしでは効果的に対処するにはあまりにも迅速な意思決定を必要とする状況を引き起こす可能性がある未来に備えている」とプログラムのアル・エモンディ博士は述べた。マネージャーN3です。 「使用に手術を必要としないアクセス可能なブレインマシンインターフェイスを作成することで、DARPAはミッション指揮官がワープスピードで行われるダイナミックな作戦に有意義に従事できるツールを陸軍に提供することができます。」
過去 18 年間にわたり、DARPA は、中枢神経系または末梢神経系と相互作用するために外科的に埋め込まれた電極に依存する、ますます洗練された神経技術を定期的に実証してきました。例えば、義肢使用者の精神制御や触覚の回復技術、うつ病などの神経・精神疾患の難病を軽減する技術、記憶力の改善・回復方法などを実証しました。脳手術には固有のリスクがあるため、これらの技術はこれまでのところ、臨床的に必要なボランティアの間での使用が限られています。
陸軍がニューロテクノロジーの恩恵を受けるためには、現時点で軍司令官の間で大規模な外科的介入が良い考えとは思えないことは明らかであるため、その使用には外科的以外の選択肢が必要である。軍事技術は一般の人々にも大きな利益をもたらす可能性があります。 N3 プロジェクトは、手術の必要性を排除することで、神経疾患を治療するための脳深部刺激療法などの治療を受けられる潜在的な患者の層を拡大します。
N3 プログラムの参加者は、研究においてさまざまなアプローチを使用して、脳から情報を取得し、それを送り返します。光学を使用するプロジェクトもあれば、音響や電磁気を使用するプロジェクトもあります。完全に人体の外側に存在する完全に非侵襲的なインターフェースを開発しているチームもあれば、信号の分解能と精度を向上させるために非外科的に脳に一時的に送達できるナノトランスデューサーを使用した低侵襲技術を研究しているチームもあります。
- ガウラフ・シャルマ博士が率いるBattelleチームは、対象のニューロンに非外科的に送達される外部トランシーバーと電磁ナノトランスデューサーを含む低侵襲システムの開発を目指している。ナノトランスデューサは、ニューロンからの電気信号を外部トランシーバーで記録および処理できる磁気信号に変換し、またその逆も行い、双方向通信を可能にします。
- プルキット・グローバー博士率いるカーネギーメロン大学の研究者らは、音響光学アプローチを使用して脳と電場から信号を受信し、特定のニューロンに送り返す完全に非侵襲的なデバイスの開発を目指している。研究チームは超音波を使って脳内に光を当て、神経活動を検出する予定だ。脳に情報を伝達するために、科学者らは電場に対するニューロンの非線形応答を利用して、標的細胞に局所的な刺激を与えることを計画している。
- デビッド・ブロジェット博士が率いるジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所のチームは、脳から情報を読み取るための非侵襲的でコヒーレントな光学システムを開発している。このシステムは、神経活動と直接相関する神経組織内の光信号長の変化を測定します。
- クリシュナン・ティアガラジャン博士率いる PARC チームは、脳に情報を伝達するための非侵襲的な音響磁気装置の開発を目指しています。彼らのアプローチは、超音波と磁場を組み合わせて、神経調節のための局所的な電流を生成します。ハイブリッドアプローチにより、脳のより深い領域での調節が可能になります。
- ジェイコブ・ロビンソン博士率いるライス大学のチームは、低侵襲の双方向ニューラル・インターフェースの開発を目指している。脳から情報を得るために、拡散光断層撮影法を使用して神経組織内の光の散乱を測定することで神経活動を決定し、脳に信号を送信するために、チームは磁気遺伝的アプローチを使用してニューロンを磁気に敏感にすることを計画しています田畑。
- パトリック・コノリー博士率いるテレダイン・チームは、光ポンピング磁力計を使用して神経活動と相関する小さな局所的な磁場を検出し、集束超音波を使用して情報を送信する、完全に非侵襲的な統合デバイスの開発を目指しています。
研究者らはプログラム全体を通じて、N3への参加に同意した独立した法律および倫理の専門家から提供される情報を頼りに、軍や民間人に対する新技術の潜在的な応用を探求することになる。さらに、連邦規制当局は DARPA と協力して、科学者がいつ、どのような条件でデバイスを人体でテストできるかをよりよく理解できるように支援しています。
「N3プログラムが成功すれば、わずか数ミリメートル離れたところから脳に接続できるウェアラブルニューラルインターフェースシステムが実現し、ニューロテクノロジーが診療所を超えて、国家安全保障の目的で実用化できるようになるでしょう」とエモンディ氏は言う。 「軍人が防護服や戦術装備を着用するのと同じように、将来的には、ニューラル インターフェイスを備えたヘッドセットを装着して、必要な目的にテクノロジーを使用し、任務が完了したらデバイスを脇に置くだけで済むようになるでしょう。 」
出所： 3dnews.ru