DARPA აფინანსებს ადამიანისა და კომპიუტერის ინტერფეისის ექვს პროექტს

თავდაცვის მოწინავე კვლევითი პროექტების სააგენტო (DARPA) დააფინანსებს ექვს ორგანიზაციას შემდეგი თაობის არაქირურგიული ნეიროტექნოლოგიის (N3) პროგრამის ფარგლებში, რომელიც პირველად გამოცხადდა 2018 წლის მარტში. პროგრამაში ჩაერთვება Battelle Memorial Institute, Carnegie Mellon University, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Palo Alto Research Center (PARC), რაისის უნივერსიტეტი და Teledyne Scientific, რომლებსაც ჰყავთ მეცნიერთა და მკვლევართა საკუთარი გუნდი ორმხრივი ტვინის განვითარებაში. კომპიუტერული ინტერფეისები. DARPA იმედოვნებს, რომ ეს ტექნოლოგიები მომავალში კვალიფიციურ სამხედრო პერსონალს საშუალებას მისცემს უშუალოდ აკონტროლონ აქტიური კიბერთავდაცვის სისტემები და უპილოტო საჰაერო ხომალდები, ასევე გამოიყენონ ისინი კომპიუტერულ სისტემებთან ერთად კომპლექსურ, მრავალ მისიაზე მუშაობისას.

„DARPA ემზადება მომავლისთვის, რომელშიც უპილოტო სისტემების, ხელოვნური ინტელექტისა და კიბერ ოპერაციების ერთობლიობამ შეიძლება გამოიწვიოს სიტუაციები, რომლებიც საჭიროებენ გადაწყვეტილების სწრაფ მიღებას, რათა ეფექტურად გაუმკლავდეთ თანამედროვე ტექნოლოგიების დახმარების გარეშე“, - თქვა დოქტორმა ალ ემონდიმ, პროგრამამ. მენეჯერი N3. „ტვინი-მანქანის ხელმისაწვდომი ინტერფეისის შექმნით, რომელიც არ საჭიროებს ოპერაციას, DARPA-ს შეუძლია მიაწოდოს არმიას ინსტრუმენტი, რომელიც მისიის მეთაურებს საშუალებას აძლევს მნიშვნელოვნად ჩაერთონ დინამიურ ოპერაციებში, რომლებიც წარმოიქმნება დამახინჯების სიჩქარით“.

ბოლო 18 წლის განმავლობაში, DARPA-მ რეგულარულად აჩვენა მზარდი დახვეწილი ნეიროტექნოლოგიები, რომლებიც ეყრდნობიან ქირურგიულად იმპლანტირებული ელექტროდებს ცენტრალურ ან პერიფერიულ ნერვულ სისტემასთან ურთიერთობისთვის. მაგალითად, სააგენტომ აჩვენა ტექნოლოგიები, როგორიცაა პროთეზირებული კიდურების გონებრივი კონტროლი და მათი მომხმარებლებისთვის შეხების გრძნობის აღდგენა, გადაუჭრელი ნეიროფსიქიატრიული დაავადებების შემსუბუქების ტექნოლოგია, როგორიცაა დეპრესია და მეხსიერების გაუმჯობესებისა და აღდგენის მეთოდი. თავის ტვინის ქირურგიის თანდაყოლილი რისკების გამო, ამ ტექნოლოგიებს ჯერჯერობით შეზღუდული ჰქონდათ გამოყენება მოხალისეებში, რომლებსაც კლინიკური საჭიროება ჰქონდათ.

იმისათვის, რომ არმიამ ისარგებლოს ნეიროტექნოლოგიებით, საჭიროა მისი გამოყენების არაქირურგიული ვარიანტები, რადგან ცხადია, რომ ამ დროისთვის სამხედრო მეთაურებს შორის მასობრივი ქირურგიული ჩარევები არ გამოიყურება კარგი იდეა. სამხედრო ტექნოლოგიებს ასევე შეუძლია დიდი სარგებელი მოუტანოს უბრალო ადამიანებს. ქირურგიის საჭიროების აღმოფხვრით, N3 პროექტები აფართოებს პოტენციურ პაციენტებს, რომლებსაც შეუძლიათ მიიღონ ისეთი მკურნალობა, როგორიცაა ტვინის ღრმა სტიმულაცია ნევროლოგიური დაავადებების სამკურნალოდ.

N3 პროგრამის მონაწილეები კვლევისას იყენებენ სხვადასხვა მიდგომებს ტვინიდან ინფორმაციის მისაღებად და უკან გადასაცემად. ზოგიერთი პროექტი იყენებს ოპტიკას, ზოგი კი აკუსტიკას და ელექტრომაგნიტიზმს. ზოგიერთი გუნდი ავითარებს სრულიად არაინვაზიურ ინტერფეისებს, რომლებიც მთლიანად ადამიანის სხეულის გარეთ მდებარეობს, ხოლო სხვა გუნდი იკვლევს მინიმალურად ინვაზიურ ტექნოლოგიებს ნანოტრანსდიუსერების გამოყენებით, რომლებიც შეიძლება დროებით მიიტანონ ტვინში არაოპერაციულად სიგნალის გარჩევადობისა და სიზუსტის გასაუმჯობესებლად.

• Battelle-ის გუნდი, რომელსაც ხელმძღვანელობს დოქტორი გაურავ შარმა, მიზნად ისახავს შეიმუშაოს მინიმალური ინვაზიური სისტემა, რომელიც მოიცავს გარე გადამცემს და ელექტრომაგნიტურ ნანოტრანსდიუსერებს, რომლებიც არაოპერაციულად მიეწოდება ინტერესის ნეირონებს. ნანოტრანსდიუსერები გარდაქმნის ელექტრულ სიგნალებს ნეირონებიდან მაგნიტურ სიგნალებად, რომლებიც შეიძლება ჩაიწეროს და დამუშავდეს გარე გადამცემის მიერ და პირიქით, ორმხრივი კომუნიკაციის გასააქტიურებლად.
• კარნეგი მელონის უნივერსიტეტის მკვლევარები, დოქტორ პულკიტ გროვერის ხელმძღვანელობით, მიზნად ისახავს შექმნან სრულიად არაინვაზიური მოწყობილობა, რომელიც იყენებს აკუსტო-ოპტიკურ მიდგომას ტვინისა და ელექტრული ველებიდან სიგნალების მისაღებად, რათა მათ დაუბრუნოს კონკრეტულ ნეირონებს. გუნდი გამოიყენებს ულტრაბგერით ტალღებს ტვინის შიგნით შუქის გასანათებლად, რათა აღმოაჩინოს ნერვული აქტივობა. ტვინში ინფორმაციის გადასაცემად, მეცნიერები გეგმავენ გამოიყენონ ნეირონების არაწრფივი რეაქცია ელექტრულ ველებზე, რათა უზრუნველყონ სამიზნე უჯრედების ადგილობრივი სტიმულაცია.
• ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის გამოყენებითი ფიზიკის ლაბორატორიის გუნდი, დოქტორი დევიდ ბლოჯეტის ხელმძღვანელობით, ავითარებს არაინვაზიურ, თანმიმდევრულ ოპტიკურ სისტემას ტვინიდან ინფორმაციის წასაკითხად. სისტემა გაზომავს ცვლილებებს ნერვულ ქსოვილში ოპტიკური სიგნალის სიგრძეში, რომელიც პირდაპირ კავშირშია ნერვულ აქტივობასთან.
• PARC-ის გუნდი, რომელსაც ხელმძღვანელობს დოქტორი კრიშნან თიაგარაჯანი, მიზნად ისახავს არაინვაზიური აკუსტიკური-მაგნიტური მოწყობილობის შექმნას ინფორმაციის გადასაცემად ტვინში. მათი მიდგომა აერთიანებს ულტრაბგერით ტალღებს მაგნიტურ ველებთან, რათა წარმოქმნას ლოკალიზებული ელექტრული დენები ნეირომოდულაციისთვის. ჰიბრიდული მიდგომა მოდულაციის საშუალებას იძლევა ტვინის ღრმა უბნებში.
• რაისის უნივერსიტეტის გუნდი დოქტორ ჯეიკობ რობინსონის ხელმძღვანელობით ცდილობს შეიმუშაოს მინიმალური ინვაზიური, ორმხრივი ნერვული ინტერფეისი. ტვინიდან ინფორმაციის მისაღებად, დიფუზური ოპტიკური ტომოგრაფია გამოყენებული იქნება ნერვული აქტივობის დასადგენად ნერვულ ქსოვილში სინათლის გაფანტვის გაზომვით და ტვინში სიგნალების გადასაცემად, გუნდი გეგმავს გამოიყენოს მაგნიტური გენეტიკური მიდგომა, რათა ნეირონები მგრძნობიარე იყოს მაგნიტის მიმართ. ველები.
• Teledyne-ის გუნდი, დოქტორ პატრიკ კონოლის ხელმძღვანელობით, მიზნად ისახავს შექმნას სრულიად არაინვაზიური ინტეგრირებული მოწყობილობა, რომელიც იყენებს ოპტიკურად ამოტუმბულ მაგნიტომეტრებს მცირე, ლოკალიზებული მაგნიტური ველების აღმოსაჩენად, რომლებიც დაკავშირებულია ნერვულ აქტივობასთან და იყენებს ფოკუსირებულ ულტრაბგერას ინფორმაციის გადასაცემად.

პროგრამის განმავლობაში მკვლევარები დაეყრდნონ დამოუკიდებელი იურიდიული და ეთიკური ექსპერტების მიერ მოწოდებულ ინფორმაციას, რომლებიც დათანხმდნენ მონაწილეობა მიიღონ N3-ში და გამოიკვლიონ ახალი ტექნოლოგიების პოტენციური გამოყენება სამხედრო და სამოქალაქო მოსახლეობაში. გარდა ამისა, ფედერალური რეგულატორები ასევე მუშაობენ DARPA-სთან, რათა დაეხმარონ მეცნიერებს უკეთ გაიგონ, როდის და რა პირობებში შეიძლება მათი მოწყობილობების ტესტირება ადამიანებზე.

„თუ N3 პროგრამა წარმატებული იქნება, ჩვენ გვექნება აცვიათ ნეირონული ინტერფეისის სისტემები, რომლებსაც შეუძლიათ ტვინთან დაკავშირება სულ რამდენიმე მილიმეტრიდან, ნეიროტექნოლოგიის მიღმა კლინიკის მიღმა და უფრო ხელმისაწვდომს გახდის მას ეროვნული უსაფრთხოების მიზნებისთვის პრაქტიკული გამოყენებისთვის“, - ამბობს ემონდი. „ისევე, როგორც სამხედრო პერსონალს აქვს დამცავი და ტაქტიკური აღჭურვილობა, მომავალში მათ შეეძლებათ ყურსასმენის დაყენება ნეირონული ინტერფეისით და გამოიყენონ ტექნოლოგია მათთვის საჭირო მიზნებისთვის, შემდეგ კი უბრალოდ მოწყობილობის განზე გადადება, როდესაც მისია დასრულდება. ”

წყარო: 3dnews.ru