Технократы в DARPA намерены создать нехирургический интерфейс мозг-машина в качестве умножителя силы для солдат. Для исследования потребуются «Исключения для исследуемых устройств» от администрации. ⁃ Редактор TN
DARPA выделил финансирование шести организациям для поддержки нехирургической нейротехнологии следующего поколения (N3), впервые анонсирован в марте 2018, Мемориальный институт Баттелла, Университет Карнеги-Меллона, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса, Научно-исследовательский центр Пало-Альто (PARC), Университет Райса и Teledyne Scientific - ведущие многопрофильные команды для разработки двунаправленных интерфейсов мозг-машина с высоким разрешением для использования трудоспособными людьми. военнослужащие. Эти носимые интерфейсы могут, в конечном счете, позволить различным приложениям национальной безопасности, таким как управление активными системами киберзащиты и роями беспилотных летательных аппаратов, или совместная работа с компьютерными системами для выполнения многозадачных задач во время сложных задач.
«DARPA готовится к будущему, в котором сочетание беспилотных систем, искусственного интеллекта и кибер-операций может привести к возникновению конфликтов в сроки, которые слишком малы для того, чтобы люди могли эффективно справляться с одной только текущей технологией», - сказал он. Аль Эмонди, N3 руководитель программы, «Создав более доступный интерфейс« мозг-машина », который не требует хирургического вмешательства, DARPA может предоставить инструменты, позволяющие командирам миссий по-прежнему активно участвовать в динамичных операциях, которые разворачиваются на быстрой скорости».
Для того, чтобы в первую очередь трудоспособное население армии могло извлечь выгоду из нейротехнологий, необходимы нехирургические интерфейсы. Тем не менее, на самом деле, подобные технологии могут принести большую пользу и клиническим группам населения. Устраняя необходимость в операции, системы N3 стремятся расширить круг пациентов, которые могут получить доступ к таким методам лечения, как глубокая стимуляция мозга, для лечения неврологических заболеваний.
Затем3 Команды следуют целому ряду подходов, которые используют оптику, акустику и электромагнетизм для записи нейронной активности и / или отправки сигналов обратно в мозг с высокой скоростью и разрешением. Исследование разбито на две части. Команды преследуют либо полностью неинвазивные интерфейсы, которые являются полностью внешними по отношению к телу, либо незначительно инвазивные интерфейсные системы, которые включают нанотрансдукторы, которые могут быть временно и не хирургически доставлены в мозг для улучшения разрешения сигнала.
Команда Battelle, под руководством главного исследователя доктора Гаурава Шармы, стремится разработать мельчайшую инвазивную интерфейсную систему, которая соединяет внешний приемопередатчик с электромагнитными нанотрансдукторами, которые неургически доставляются к интересующим нейронам. Нанотрансдукторы будут преобразовывать электрические сигналы от нейронов в магнитные сигналы, которые могут быть записаны и обработаны внешним трансивером, и наоборот, чтобы обеспечить двунаправленную связь.
Команда Университета Карнеги-Меллона, под руководством главного исследователя доктора Пулкита Гровера, стремится разработать полностью неинвазивное устройство, которое использует акустооптический подход для записи из мозга и вмешательства электрических полей для записи в конкретные нейроны. Команда будет использовать ультразвуковые волны, чтобы направлять свет в мозг и из него для обнаружения нейронной активности. Подход команды записи использует нелинейный отклик нейронов на электрические поля, чтобы обеспечить локальную стимуляцию определенных типов клеток.
Коллектив Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, под руководством главного исследователя д-ра Дэвида Блоджетта, стремится разработать полностью неинвазивную, когерентную оптическую систему для записи из мозга. Система будет непосредственно измерять оптические изменения длины пути в нервной ткани, которые коррелируют с нейронной активностью.
Команда PARC под руководством главного исследователя д-ра Кришнана Тьягараджана стремится разработать полностью неинвазивное акусто-магнитное устройство для записи в мозг. Их подход объединяет ультразвуковые волны с магнитными полями, чтобы генерировать локализованные электрические токи для нейромодуляции. Гибридный подход предлагает потенциал для локализованной нейромодуляции глубже в мозге.
Команда Университета Райса под руководством главного исследователя д-ра Джейкоба Робинсона стремится разработать минимально инвазивную, двунаправленную систему для записи и записи в мозг. Для функции записи интерфейс будет использовать диффузную оптическую томографию для определения нейронной активности путем измерения рассеяния света в нервной ткани. Чтобы включить функцию записи, команда будет использовать магнитно-генетический подход, чтобы сделать нейроны чувствительными к магнитным полям.
Команда Teledyne, под руководством главного исследователя доктора Патрика Коннолли, стремится разработать полностью неинвазивное интегрированное устройство, которое использует магнитометры с оптической накачкой для обнаружения небольших локализованных магнитных полей, которые коррелируют с нейронной активностью. Команда будет использовать сфокусированный ультразвук для записи в нейроны.
На протяжении всей программы исследования будут опираться на информацию, предоставленную независимыми экспертами в области права и этики, которые согласились предоставить информацию по N3 прогресс и рассмотреть потенциальные будущие военные и гражданские применения и последствия этой технологии. Кроме того, федеральные регулирующие органы сотрудничают с DARPA, чтобы помочь командам лучше понять разрешение на использование человеком по мере проведения исследований. По ходу работы эти регуляторы будут помогать направлять стратегии подачи заявок на освобождение от исследовательских устройств и новые исследуемые лекарственные средства, чтобы обеспечить возможность испытания N на людях.3 системы на последнем этапе четырехлетней программы.
«Если N3 Если мы добьемся успеха, мы получим носимые системы нейронных интерфейсов, которые могут взаимодействовать с мозгом с расстояния всего в несколько миллиметров, перенося нейротехнологии за пределы клиники и на практическое использование для национальной безопасности », - сказал Эмонди. «Подобно тому, как военнослужащие надевают защитное и тактическое снаряжение при подготовке к миссии, в будущем они могут надеть гарнитуру с нейронным интерфейсом, использовать технологию по мере необходимости, а затем отложить инструмент в сторону после завершения миссии».
wpDiscuz