Revolucija u lečenju neuroloških bolesti: Implant na mozgu može da prepozna moždane signale i da ih prenese AI sistemima

Američki istraživači razvili su najsavremeniji implant za mozak koji može da prepozna moždane signale i bežično ih prenosi AI sistemima.

Čip BISC (Biološki interfejsni sistem prema korteksu), tanji od ljudske dlake i veličine poštanske markice, može da proširi mogućnosti lečenja neuroloških bolesti kao što su epilepsija, povrede kičmene moždine, ALS, moždani udar i slepilo.

Razvili su ga istraživači sa Univerziteta Kolumbija, Stenford i Pensilvanija, kao i Njujork-Prezbiterijana. Cilj ovog projekta jeste poboljšanje kvaliteta života i vraćanje motoričkih, govornih i vizuelnih funkcija kod osoba koje su pretrpele moždani udar i kod drugih stanja mozga. Ovaj čip će „slati“ informacije iz mozga putem Wi-Fi veze.

Novi implant, manji je od savremenih sličnih uređaja i sposoban je da prenosi podatke velikom brzinom.

„Ovaj interfejs mozak-računar oslanja se na jedan silikonski čip koji uspostavlja bežičnu vezu velike propusnosti između mozga i bilo kog spoljnog računara“, ističu na sajtu Univerziteta Kolumbija.

Čip se stavlja u prostor između mozga i lobanje

Prema studiji objavljenoj 8. decembra u časopisu Nature Electronics, BISC uključuje implant u obliku jednog čipa, nosivu „relay stanicu“ i specijalizovani softver potreban za rad sistema.

„Većina implantabilnih sistema bazira se na elektronici koja zauzima ogroman prostor u telu“, kaže Ken Šepard profesor elektrotehnike, biomedicinskog inženjerstva i neuroloških nauka na Univerzitetu Kolumbija, jedan od glavnih autora i vođa inženjerskog tima.

„Naš implantat je jedan integrisani čip. On je tanak kao papir i može da se umetne u prostor između mozga i lobanje“, ističe.

Glavni klinički saradnik doktor Bret Jangermen je istakao da je ključ efikasnih BCI uređaja maksimalizacija protoka informacija do i iz mozga. Istovremeno, uređaj „ostaje minimalno invazivan pri hirurškoj ugradnji“.

Takođe, istraživači su istakli i da je tehnologija danas omogućila da „računarska moć veličine prostorije sada stane u vaš džep. Sada radimo isto za medicinske implante, omogućavajući složenu elektroniku u telu bez zauzimanja prostora“.

Kako uređaj funkcioniše

Na sajtu Univerziteta Kolumbija objasnili su da BCI uređaji funkcionišu tako što se povezuju sa električnim signalima koje neuroni koriste za prenos informacija u mozgu. Dosadašnji takvi uređaji, korišćeni u medicinske svrhe, sastavljeni su od različitih komponenti. Oni uključuju pojačivače, konvertore podataka, radio predajnike i kola za upravljanje napajanjem.

Da bi se sve ovo „smestilo“, hirurški se mora ugraditi veliki paket elektronike u telo. To se često radi uklanjanjem dela lobanje ili postavljanjem uređaja u grudni koš i povezivanjem žicama do mozga.

BISC radi po drugačijem principu: čitav implantat je jedan integrisani čip, debljine svega 0,05 mm. On uključuje radio predajnik i prijemnik, bežični krug za napajanje, digitalnu kontrolu, upravljanje energijom, konverziju podataka i analogna kola potrebna za snimanje i simulaciju.

Rilej stanica na baterije napaja i komunicira sa implantatom. Osim toga, prenosi podatke putem radijske veze i to najmanje 100 puta brže od bilo kog bežičnog BCI uređaja.

Rilej stanica je ujedno WiFi uređaj koji efektivno formira bežičnu mrežnu vezu od bilo kog računara do mozga.

„Kombinovanjem ultra-visoke rezolucije snimanja neuronskih signala sa potpuno bežičnim radom, i uparivanjem sa naprednim algoritmima dekodiranja i stimulacije, krećemo ka budućnosti u kojoj mozak i AI sistemi mogu međusobno besprekorno da deluju – ne samo u istraživanju, već za ljudsku dobrobit“, kaže Šepard.

„Ovo može da promeni način lečenja moždanih poremećaja i našu interakciju sa mašinama. I, na kraju, način na koji ljudi komuniciraju sa AI“, zaključuje.