Egy hajszál vastagságú, apró agy-számítógép interfész képes életre kelteni a gondolatainkat.


Amerikai kutatók egy olyan pici agy-számítógép interfészt terveztek, amelyik tulajdonképpen elfér az ember hajhagymái között. Nagyobb műtét helyett egy apró, alig invazív beavatkozással lehetővé válik a gondolatokkal történő eszközvezérlés.

Jelenleg az agy-számítógép interfészeket (BCI) főként kutatási célokra és az idegi aktivitás mélyebb megértésére alkalmazzák. Ezek az innovatív rendszerek lehetővé teszik, hogy lebénult betegek számítógépeket vagy kerekesszékeket irányítsanak, mindezt a gondolataik segítségével. Bár a technológia ma még talán sci-fi filmek világát idézi, egyre több ígéretes fejlesztés utal arra, hogy a közeljövőben már csak a gondolatainkra lesz szükség ahhoz, hogy irányítsuk mindennapi eszközeinket.

Az igazán megbízható kapcsolatokat azok az eszközök adják, amelyeket mélyen beültetnek az agyba, azonban ez megterhelő műtéti eljárás. Olyan módszerek is vannak, amelyek EEG-szerűen, a fej külső részére ragasztott elektródákat használnak az agyi jelek felvételére, azonban ezek nem elég pontosak, terjedelmesek, és a páciens mozgása is zavarhatja a működést.

A Georgia Tech kutatói egy forradalmian új, rendkívül apró BCI-t (agy-számítógép interfészt) alkottak meg, amelynek mérete kisebb, mint egy négyzetmilliméter. Ez a mini eszköz könnyedén elhelyezhető a hajszálak tövében, és csupán egy egyszerű rögzítés szükséges ahhoz, hogy a bőrfelülethez illeszkedjen. Az innovatív érzékelő vezetőképes polimerekből készült mikrotűket alkalmaz, amelyek képesek az elektromos jelek hatékony rögzítésére, majd rugalmas vezetékeken keresztül továbbítják azokat. Az ötletgazdák meggyőződtek arról, hogy ez a szuperkompakt és nagy pontosságú érzékelő valós lehetőségeket kínál az agy-számítógép interfészek mindennapi alkalmazására.

A kutatók innovatív megközelítéssel álltak elő készülékük létrehozásakor: először gyantát formáztak apró kereszt alakú struktúrává, amelyből öt mikroméretű tüske emelkedik ki. Ezt követően a mikrotűket PEDOT nevű vezetőképes polimerekkel vonták be, hogy képesek legyenek elektromos jeleket érzékelni az agyból. Az érzékelőt nemcsak szilárdan rögzítik a fejhez, hanem a tűk behatolnak a fejbőr külső rétegébe is, amely elhalt bőrsejtekből áll, így szigetelőként funkcionál. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy az érzékelő közvetlenül az epidermiszből gyűjtsön jeleket, ami a kutatók véleménye szerint jelentősen javítja a jelrögzítés hatékonyságát.

W. Hong Yeo professzor kifejtette, hogy elengedhetetlen a fejlettebb BCI szenzortechnológia kidolgozása. Rámutatott, hogy ha képesek vagyunk az érzékelők miniatürizálásával egy kicsit behatolni a bőr alá, miközben elkerüljük a szőrszálakat, akkor jelentős mértékben javíthatjuk a jel minőségét. Ez azért történik, mert így közelebb kerülünk a jelek forrásához, és csökkenthetjük a nem kívánt zajt, ami zavarhatja a méréseinket.

A kutatók egy tekercses, kígyószerű rézhuzalt is erősítettek az érzékelőhöz, és csatlakoztatták a nagyobb vezetékekhez, amelyek a rögzített jelet továbbítják feldolgozásra. Még ha ezek a nagyobb vezetékek el is mozdulnak, ahogy a felhasználó mozog, az nem zavarja az érzékelőt. Egy modul dekódolja az agyi leolvasásokat, majd vezeték nélkül továbbítja egy külső eszközre.

A tesztelési folyamat során az eszközt kiterjesztett valóság (AR) alapú videohívások irányítására használták. A BCI lehetővé tette a telefonos névjegyek egyszerű keresését, valamint az AR-videohívások indítását és fogadását, sőt, a kihangosítás funkcióját is. Az eszköz kiemelkedő teljesítményt nyújtott, hiszen 96,4 százalékos pontossággal képes volt az idegi jelek rögzítésére és osztályozására.

A kutatók kiemelték, hogy a résztvevők szabadon állhattak, sétálhattak és futhattak, teljes mozgásszabadságuk volt az implantátum használata során. Ugyanakkor a nagy pontosságú neurális jelrögzítés csupán 12 órán át működött, ami azt sugallja, hogy talán érdemes eldobható, alkalmi használatú eszközként tekinteni rá. Érdekes módon a kutatók azt is jelezték, hogy az eszköz gyártási folyamata lehetővé teszi a tömeges előállítást.

Related posts