“Neirālā putekļi” mūs tuvina implantētajai reālā laika veselības uzraudzībai

Inženieri, kas izstrādāja sistēmu, to sauc par „nervu putekļiem”. Ja viņi kādreiz riepās būt novatoriskiem novatoriem, viņi, iespējams, varētu pāriet uz mārketingu.

Komanda, kas strādā Kalifornijas universitātē Berkelejā, kuru vadīja neirozinātnieks José Karmena, un elektrotehnikas Michel Maharbiz, vispirms teorētiski atzīmēja iespēju, ka 2013. gadā publicētajā žurnālā publicēs milimetru lielus implantus, ko darbina ar ultraskaņu. arXiv. Tagad, izmantojot koncepcijas eksperimentus, viņi varēja revolucionizēt implantējamu medicīnisko novērošanas ierīču nākotni.

Savā rakstā, kas publicēts žurnāla jūlija izdevumā Neirons Maharbiz komanda apraksta, kā viņi varēja pieslēgt mazus sensorus ar žurka sēžas nervu, lai reāllaikā kontrolētu impulsus. “Lielie“ ah-ha ”bija, ka mēs sapratām, ka ultraskaņas sistēmas izveide ļāva mums izveidot ļoti mazas ierīces,” stāsta Maharbiz Apgrieztā. „Tie, kurus mēs demonstrējām, bija milimetri vai arī tā, un mēs tagad agresīvi miniaturizējam tos.” Lai gan mazs ir foršs, tas nav daudz labi, ja datus nevar iegūt un izmantot.

Neironu putekļi ir tik daudzsološi, jo, pēc Marharbiz vārdiem, „Jūsu ķermenis ir diezgan pārredzams ultraskaņai. Mēs esam ļoti satraukti, ka ultraskaņa izstrādāja tik labi, kā tas bija. Tas tiešām izskatās, ka šādā veidā jūs varētu izveidot patiešām mazus implantus, un arvien vairāk izskatās, ka jūs varētu modificēt ierīci, lai veiktu visu veidu stuff.

"Jūs to varat izvietot jebkurā vietā"

Viņa aizrautība ir acīmredzama, runājot par daudziem dažādiem pielietojumiem, kurus šī tehnoloģija varētu pielāgot, lai izpildītu: „Jūs varētu izvietot šīs vietas jebkurā vietā, un viņi varētu ziņot par lietām, kuras vēlaties izmērīt par orgāniem, piemēram, spiedienu, pH līdzsvaru un skābekļa līmeni. Jūs varētu tos izmantot, lai mijiedarbotos ar protēzi vai nodrošinātu nervu stimulāciju, lai ārstētu urīnpūšļa un muskuļu kontroles problēmas, ”taču viņš brīdina, ka tie ir ilgtermiņa mērķi.

Tuvākajā laikā Maharbiz komanda jau strādā, lai uzlabotu sensora spēju lasīt atsevišķus neironus, nevis nervu kopu bruto uzliesmojumus. Viņi arī strādā, lai pievienotu ķēdes funkcionalitāti, lai radītu nervu stimulācijas iespējas, kas ir nepieciešams solis, lai izveidotu slēgtas cilpas sistēmu, kas nepieciešama bezvadu cilvēku / mašīnu saskarnēm.

Šādi sasniegumi ļautu cilvēkiem, piemēram, Erikam, nodrošināt lielāku kustības brīvību. Viņš nespēj pārvietot muskuļus, tāpēc pašreizējās tehnoloģijas, kas pieejamas cilvēkiem, piemēram, šim jūras kuģim, viņam nedarbosies. Erik interfeisa opcija darbojas caur vadiem, kas ir vītņoti ar nervu implantiem caur caurumiem viņa galvaskausā, kas nav ideāls. Cerība ir, ka nervu putekļi varētu kādu dienu padarīt šos vadus novecojušus.

Tas viss ir iespējams, pateicoties īpašiem kristāliem. Šie akmeņi, ko sauc pjezoelektriskie kristāli, ir unikāli, jo tie rada nelielu elektroenerģijas plūsmu, kad to forma ir izkropļota. Vēl viena sistēmas sastāvdaļa, nedaudz lielāks (0,8x1x3 mm) implants, ko sauc par motu, tiek novietots tieši zem ādas un rada ultraskaņas vibrācijas, lai radītu šo efektu. Kristāli vibrē, izkropļo un baro mazo ķēdi uz daļiņu izmēra sensoriem.

Kad ķēde reģistrē darbību, ko tā pārrauga, process mainās. Tas nelielā mērā maina kristāla vibrācijas, un, mainoties ripiņām, ultraskaņas viļņi mainās atpakaļ uz mote, pēc tam uz uztvērēju ārpus ķermeņa un beidzot ar datoru, kas apstrādā signālu, līdzīgi kā sonārs nosūta informāciju atpakaļ uz zemūdens.

Tā kā nav vadu un / vai iekšējo akumulatoru avotu, šīs ierīces nesabojā ķermeni vai aktivizē imunoloģisko aizsardzību tikpat daudz kā pašreizējā, lielāka tehnoloģija. Teorētiski nākotnes nervu putekļu atkārtojumi var palikt cilvēka iekšienē, nepamanīti, gadu, pat gadu desmitiem, un nodrošina reāllaika atgriezenisko saiti par to, kas notiek iekšā, informējot par jebkuras slimības ārstēšanu.

Visi aizrautības un sci-fi lietojumprogrammas, Maharbiz brīdina par tehnoloģijām ieinteresēto cilvēku entuziasmu, „Es visu laiku saņemu e-pastus, cilvēki lūdz mani brīvprātīgi.” Viņš uzsver nepieciešamību pēc drošības protokoliem, izturības testiem un klīniskiem pētījumiem. izmēģinājumiem un ka kyborgas spējas ir tālu.

„Lai gan medicīniskās lietojumprogrammas ir potenciāli ļoti lielas, mēs tikai sākam šo ceļu.” Šī pirmā veida tehnoloģija ir daudzsološa, bet mēs nākamajos ārsta apmeklējumos esam tālu no nervu putekļu pārbaudes.