Новий спосіб читати думки: встановлений прямий зв'язок мозку з комп'ютером

Нейропротези, відновлення пам'яті... Що ще обіцяє розробка і чи це безпечно?

Команда дослідників з Університету Пердью на чолі з професором Шреясом Сеном розробила принципово новий підхід до прямого бездротового зв'язку між мозком людини та зовнішнім комп'ютером. Метод заснований на використанні електроквазістатичного поля нервової тканини як фізичне середовище для передачі цифрових даних.

Система включає мініатюрні датчики, які імплантуються в різні ділянки мозку, а також спеціальний «приймач», схожий на навушники – піддослідний повинен одягнути його на голову. Внутрішні датчики перетворюють активність нейронів на слабкі електричні сигнали і передають їх через нервову тканину на зовнішній пристрій. Тут спрацьовує ефект ємнісного зв'язку.

На відміну від традиційних радіочастотних або магнітних методів передачі, інформація поширюється безпосередньо через фізичну матерію, без втрат. Це можливо завдяки унікальним електрофізіологічним властивостям нервових клітин та волокон, які й у природному стані здатні транслювати електричні імпульси.

Ще один ключовий інструмент – двофазні квазістатичні сигнали. Вони дозволяють досягти надзвичайно високої швидкості зв'язку за мінімального енергоспоживання імплантів.

Завдяки такому низькому енергоспоживанням нейрочіпи зможуть функціонувати протягом багатьох років, отримуючи живлення від компактного зовнішнього джерела, наприклад, від батарейки в навушнику. Це важливо задля практичного застосування технології.

Потенційні області використання такої системи різноманітні – від покращених нейропротезів для паралізованих пацієнтів до глибокого картування активності мозку та вивчення неврологічних захворювань.

У перспективі імпланти зможуть прямо зчитувати думки, емоції, а також записувати та відтворювати потрібну інформацію, наприклад, при відновленні пам'яті після травм.

Однак, щоб розробку можна було використовувати в медицині, знадобляться додаткові випробування для підтвердження її безпеки. Спочатку вчені планують провести низку експериментів на тваринах, а згодом, якщо результати виявляться позитивними, зібрати групу добровольців для подальших досліджень.

Сама концепція прямого інтерфейсу мозок-комп'ютер активно обговорюється протягом останніх десятиліть. Однак досі не існувало технології, здатної забезпечити високошвидкісний зв'язок без суттєвих втрат та спотворень.

Розробники планують розширити функціонал системи. Наприклад, забезпечити багатоканальний зв'язок між кількома імплантами. Це допоможе скласти повнішу картину активності різних ділянок мозку.

У цьому використання технології вимагає ретельного етичного аналізу. Важливо переконатися, що вона застосовуватиметься виключно для покращення якості життя та здоров'я, не порушуючи при цьому прав та свобод людини. Цій проблемі вчені також мають намір приділити пильну увагу.