Eine neuartige Schnittstelle könnte unserem Gehirn helfen, über Funkwellen zu kommunizieren.

Neuroingenieure an der Brown University haben eine implantierbare, wiederaufladbare und drahtlose Gehirn-Computer-Schnittstelle entwickelt, die laut einer in der Studie veröffentlichten Studie zur Behandlung von Menschen mit neuromotorischen Erkrankungen und anderen Bewegungsstörungen beitragen kann. Journal of Neural Engineering .

Bisher wurde der Gehirnsensor nur an Tiermodellen getestet. Das Forscherteam hofft jedoch, dass das Gerät in nicht allzu ferner Zukunft für klinische Studien bereit sein wird.

„Es ist von größter Bedeutung, dass jedes Gerät, das wir einem Patienten implantieren, absolut sicher und für die angegebene Verwendung als wirksam erwiesen ist“, sagte der leitende Studienautor David Borton in einem Interview mit GesundLinie. „Wir hoffen sehr, dass eine zukünftige Generation unseres GerätsEin Durchbruch in der Neurotechnologie kann dazu beitragen, einer Person mit neuromotorischen Erkrankungen eine Therapie zu ermöglichen. “

Das Gehirnsensorgerät hat die Form einer Miniatur-Sardinen-Dose mit einer Länge von etwa zwei Zoll, einer Breite von 1,5 Zoll und einer Dicke von 0,4 Zoll. Laut Pressematerial befindet sich im Inneren ein ganzes „Signalverarbeitungssystem: eine Lithium-Ionen-Batterie mit ultraniedriger LeistungBei Brown entwickelte integrierte Schaltkreise für die Signalverarbeitung und -umwandlung, Funk- und Infrarotsender sowie eine Kupferspule zum Aufladen. “

Laut Forschern verbraucht der Sensor weniger als 100 Milliwatt Leistung und kann Daten mit 24 Megabit pro Sekunde an einen externen Empfänger übertragen.

„[Das Gerät] verfügt über Funktionen, die einem Mobiltelefon ähneln, mit der Ausnahme, dass das Gehirn im Internet drahtlos spricht“, sagte Arto Nurmikko, Co-Studienautor, in einer Pressemitteilung.

Der Sensor des Brown-Teams arbeitet seit mehr als 12 Monaten kontinuierlich in großen Tiermodellen - eine wissenschaftliche Premiere.

Es hat bereits einen bedeutenden Einfluss auf die Wissenschaftswelt als „erstes Unternehmen, das eine Schwelle für die Benutzerfreundlichkeit sowohl in der Grundlagenforschung des Zentralnervensystems als auch in der künftigen klinischen Überwachung durch drahtlose und vollständig implantierbare Anwendungen überschritten hat“, sagte Borton.

Die Möglichkeiten verwirren den Verstand buchstäblich.

"Das Gerät wird sicherlich zuerst verwendet, um neuromotorische Erkrankungen und sogar die normale kortikale Funktion zu verstehen, aber jetzt bei mobilen Probanden", sagte Borton. "Kollegen in der BrainGate-Gruppe haben kürzlich gezeigt, wie neuronale Signale zur Steuerung von Prothesen und sogar von Roboterarmen verwendet werden können.

Eine flinke und wirklich natürliche Kontrolle über solche Prothesen ist jedoch weit entfernt, da wir noch viel mehr darüber verstehen müssen, wie das Gehirn Informationen codiert und decodiert. Ich sehe unser Gerät eher als einen Sprung, der es uns ermöglicht, natürlicher zu erforschenAktivität im Gehirn. ”

Bortons Team verwendet zunächst eine Version des Geräts, um die Rolle bestimmter Teile des Gehirns in einem Tiermodell der Parkinson-Krankheit zu untersuchen.

Bevor zukünftige Anwendungen möglich sind, müssen Borton und sein Team zunächst einige technische Hürden überwinden.

„Ein kritischer Aspekt, den wir berücksichtigen müssen, ist die Größe des Geräts“, sagte Borton. „Obwohl wir gezeigt haben, dass es vollständig mit der Verwendung durch Tiere kompatibel ist, ist klar, dass wir für jede weit verbreitete klinische Verwendung des Geräts die Anzahl reduzieren müssender Formfaktor. Dies ist nicht unmöglich, aber eine unserer größten aktuellen Herausforderungen. “

Eine weitere Funktion, die verbessert werden muss, ist die Akkulaufzeit des Systems. Während das Gerät etwa sieben Stunden lang mit einer Ladung betrieben werden kann, weiß das Team, dass dies verbessert werden muss, und „hat bereits bedeutende Innovationen bei den leistungshungrigeren Komponenten im System vorgenommen." er sagte.

Sie haben bereits die Probleme der Wasserdichtigkeit und Biokompatibilität überwunden um sicherzustellen, dass der Körper das Implantat nicht ablehnt. Die Forscher sind auf dem besten Weg, direkt mit dem menschlichen Gehirn zu sprechen und es möglicherweise zu behandeln.