Newsy

Przełom w zakresie interfejsów mózg–komputer. O 90 proc. obniżono pobór energii implantów, co pozwoli znacznie wydłużyć ich pracę [DEPESZA]

2020-08-10  |  05:55
Wszystkie newsy

Naukowcy dokonali dużego skoku technologicznego w zakresie zasilania interfejsów mózg–komputer. Opracowano metodę zmniejszenia poboru mocy implantu przy jednoczesnym zwiększeniu jego dokładności w przesyłaniu sygnałów elektrycznych. To pozwoli opracować długowieczne implanty mózgowe, które mogą zarówno leczyć choroby neurologiczne, jak i umożliwiać sterowanie za pomocą mózgu protezami kończyn, a nawet maszynami.

– Obecnie interpretowanie sygnałów mózgowych w czyichś zamiarach wymaga komputerów tak wysokich jak ludzie i dużej ilości energii elektrycznej – o wartości kilku akumulatorów samochodowych – podkreśla Samuel Nason, doktorant w Laboratorium Protetyki Nerwu Korowego na Uniwersytecie Michigan.

Zespół z Uniwersytetu Michigan o 90 proc. obniżył zapotrzebowanie prototypowego interfejsu mózg–komputer, przy okazji zauważalnie poprawiając niezawodność przepływu danych. Udało się to uzyskać poprzez zastosowanie autorskiego systemu kompresji sygnałów mózgowych. Większość przewodowych interfejsów mózg–komputer przetwarza aż do 20 tys. impulsów nerwowych na sekundę, przez co implant musi pobierać dużo energii. Nowa metoda zakłada badanie sygnałów SBP, czyli zespołu częstotliwości emitowanych przez wiele neuronów w zakresie od 300 do 1000 Hz.

Współczesne interfejsy mózg–komputer funkcjonujące w formie implantów doczaszkowych muszą analizować nawet do 20 tys. impulsów nerwowych na sekundę, aby zapewnić płynny i precyzyjny przepływ danych pomiędzy mózgiem a zewnętrznym komputerem. Stosując metodę opracowaną na Uniwersytecie Michigan, można zaprojektować implant, który zapewni podobną bądź wyższą precyzję pomiaru, analizując zaledwie 2 tys. impulsów nerwowych na sekundę. Dzięki temu implanty kolejnej generacji będą mogły pobierać nawet do 90 proc. mniej energii.

– Zmniejszenie ilości energii elektrycznej o rząd wielkości pozwoli w końcu na stworzenie interfejsów mózg–maszyna w domu – przekonuje Samuel Nason. – Już istniejące obwody, wykorzystujące tę samą szerokość pasma i moc, mogą mieć teraz zastosowanie do całego szeregu interfejsów mózgmaszyna. 

Jednym z pionierów na rynku miniaturyzacji technologii interfejsów mózg–komputer jest Neuralink, które pracuje nad prototypowymi rozwiązaniami tego typu. Firma Elona Muska zaprezentowała już wyspecjalizowaną maszynę do szycia, która pozwoli w pełni automatycznie wwiercić się w czaszkę pacjenta i zaszyć w mózgu wiązki elektrod służących do przesyłania impulsów nerwowych do zewnętrznego komputera.

Neuralink jest obecnie w fazie wczesnych testów laboratoryjnych na szczurach, które mają potwierdzić możliwość nawiązania wysokoprzepustowego połączenia między mózgiem a maszyną. Według obecnych założeń 28 sierpnia 2020 roku firma ujawni stan prac nad projektem, a w 2021 roku będzie gotowa do wszczepienia implantów pierwszym pacjentom. Pozwolą one obejść rdzeń kręgowy i nawiązać bezpośrednie połączenie pomiędzy centralnym układem nerwowym a kończynami, tym samym przywracając ich sprawność.

Odkrycie naukowców z Michigan może z kolei prowadzić do powstania długotrwałych implantów mózgowych, które mogą zarówno leczyć choroby neurologiczne, jak i umożliwiać sterowanie za pomocą mózgu protezami kończyn, a nawet maszynami.

– To duży krok naprzód – podkreśla Cynthia Chestek, profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Michigan. – Uzyskanie sygnałów o dużej przepustowości, których obecnie potrzebujemy do bezprzewodowych interfejsów maszyna–mózg, byłoby całkowicie niemożliwe, biorąc pod uwagę zasilanie istniejących urządzeń, takich jak rozrusznik.

Według analityków z firmy Valuates Reports wartość globalnego rynku interfejsów mózg–komputer w 2019 roku wyniosła 1,36 mld dol. Przewiduje się, że do 2027 roku wzrośnie do 3,85 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 14,3 proc.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

IT i technologie

Konkurencyjność polskiego sektora IT powoli spada. W tym roku palmę pierwszeństwa w regionie przejęła Estonia

– Polska jest największą gospodarką w Europie Środkowo-Wschodniej, więc tutejszy sektor IT wielkościowo jest też największym w regionie. Niestety konkurencyjność tego sektora zaczyna powoli spadać – mówi Andrew Wrobel, założyciel  i partner think-tanku Emerging Europe. W jego tegorocznym rankingu „Future of IT 2022” Polska spadła z pozycji lidera na drugie miejsce, ustępując Estonii. Coraz większymi konkurentami dla tutejszego rynku IT są też Rumunia i Bułgaria, które dysponują dużym zasobem talentów. Polska wciąż ma jednak szansę pozostać liderem, o ile otworzy się na kadry spoza regionu CEE.

Partner serwisu

Venture Cafe Warsaw

Handel

Nawet 2/3 polskich firm padło ofiarą nadużyć i przestępstw gospodarczych. Co piąta nawet nie zgłasza tego organom ścigania

Jak wynika z badań przeprowadzonych przez Stowarzyszenie AntiFraud, nawet 2/3 polskich firm w ciągu ostatnich 10 lat swojej działalności zetknęło się z przestępstwem gospodarczym. Co czwarta zadeklarowała, że jej straty z tego tytułu przekroczyły 1 mln zł. Skala problemu jest coraz większa, co może też świadczyć o słabości systemu i działań podejmowanych przez organy ścigania. Poszkodowane firmy często są odsyłane na drogę roszczeń cywilnych i mają poczucie braku wsparcia ze strony państwa. Co piąta nawet nie zadaje sobie trudu, aby zgłosić to, że padła ofiarą przestępstwa gospodarczego. Z drugiej strony polskie firmy są też kiepsko przygotowane do radzenia sobie z nimi.

Konsument

Ostatni dzień na złożenie deklaracji w Centralnej Ewidencji Emisyjności Budynków. Spóźnienie może skutkować grzywną

Właścicielom i zarządcom nieruchomości został już tylko jeden dzień, żeby złożyć deklarację do Centralnej Ewidencji Emisyjności Budynków i wskazać w niej swoje źródło ogrzewania. Ci, którzy nie dopełnią tego obowiązku, muszą się liczyć z karą grzywny. Trzeba też pamiętać, że obowiązkiem zgłoszenia do CEEB są objęte wszystkie budynki – mieszkalne i niemieszkalne – wybudowane i oddane do użytkowania przed styczniem 2022 roku. 

Współpraca

Obsługa konferencji prasowych

Zapraszamy do współpracy przy organizacji konferencji prasowych. Nasz doświadczony i kompetentny zespół sprosta każdej realizacji. Dysponujemy nowoczesnym, multimedialnym centrum konferencyjnym i biznesowym w samym sercu Warszawy. Zapraszamy do kontaktu w sprawie oferty.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.