Исследователи из Калифорнийского Технологического Университета разработали неинвазивную функциональную ультразвуковую систему, определяющую активность мозга, используя почти незаметные изменения мозгового кровообращения. Данная система могла бы стать альтернативой инвазивной методике имплантирования электродов для интерфейсовых систем. На данный момент, система может обнаруживать активность мозга, соответствующую определенному движению тела у приматов, до того, как это движение произойдет.
Нейрокомпьютерные интерфейсы являются перспективным методом улучшения качества жизни парализованных пациентов для управления такими вспомогательными средствами, как инвалидные коляски и протезы. Однако, вживление электродов в мозг может заставить многих из них задуматься. Данное исследование показало, что альтернативным вариантом может быть функциональный ультразвук.
«Безусловно, инвазивные формы нейрокомпьютерных интерфейсов уже доказали свою эффективность в возврате активных движений у парализованных, из за неврологической травмы или болезни, людей», - сказал Самнер Норман, ученый, участвовавший в исследовании Калифорнийского технологического института. «Но, к сожалению, лишь немногие из пациентов с наиболее тяжелым параличом подходят для имплантации электродов, и не каждый из них хочет проделать эту процедуру с собственным мозгом. Функциональный ультразвук - это новый невероятно передовой метод, позволяющий детально регистрировать активность мозга без повреждения тканей мозга. Мы раздвинули границы возможностей ультразвуковой нейровизуализации и были поражены тем, что она может предсказывать движения. Что самое захватывающее, так это то, что функциональный ультразвук - это современная методика с огромным потенциалом - это всего лишь наш первый шаг в обеспечении высокоэффективного и менее инвазивного нейрокомпьютерного интерфейса большему количеству людей».
Новый метод заключается в имплантации небольшого прозрачного для ультразвука окна в череп, что значительно менее инвазивно, чем непосредственно имплантированные электроды. Затем ультразвуковые сигналы могут неинвазивно проходить в мозг и определять увеличение кровотока в определенных областях мозга. На данный момент, эта технология была проверена на предмет ее потенциала в расшифровке намерений сменить положение тела у приматов.
«Первостепенной задачей было показать, что ультразвук может улавливать сигналы мозга, связанные с мыслью о планировании физического движения», - сказал Дэвид Мареска, другой ученый, участвовавший в данном исследовании. «Функциональная ультразвуковая визуализация в 10 раз более чувствительна и позволяет регистрировать эти сигналы с более лучшим разрешением, чем функциональная МРТ. Это открытие лежит в основе успеха взаимодействия мозга с машиной на основе функционального ультразвука».
Источник: https://www.medgadget.com/2021/03/ultrasound-technology-to-decode-brain-activity-for-brain-machine-i...
Нейрокомпьютерные интерфейсы являются перспективным методом улучшения качества жизни парализованных пациентов для управления такими вспомогательными средствами, как инвалидные коляски и протезы. Однако, вживление электродов в мозг может заставить многих из них задуматься. Данное исследование показало, что альтернативным вариантом может быть функциональный ультразвук.
«Безусловно, инвазивные формы нейрокомпьютерных интерфейсов уже доказали свою эффективность в возврате активных движений у парализованных, из за неврологической травмы или болезни, людей», - сказал Самнер Норман, ученый, участвовавший в исследовании Калифорнийского технологического института. «Но, к сожалению, лишь немногие из пациентов с наиболее тяжелым параличом подходят для имплантации электродов, и не каждый из них хочет проделать эту процедуру с собственным мозгом. Функциональный ультразвук - это новый невероятно передовой метод, позволяющий детально регистрировать активность мозга без повреждения тканей мозга. Мы раздвинули границы возможностей ультразвуковой нейровизуализации и были поражены тем, что она может предсказывать движения. Что самое захватывающее, так это то, что функциональный ультразвук - это современная методика с огромным потенциалом - это всего лишь наш первый шаг в обеспечении высокоэффективного и менее инвазивного нейрокомпьютерного интерфейса большему количеству людей».
Новый метод заключается в имплантации небольшого прозрачного для ультразвука окна в череп, что значительно менее инвазивно, чем непосредственно имплантированные электроды. Затем ультразвуковые сигналы могут неинвазивно проходить в мозг и определять увеличение кровотока в определенных областях мозга. На данный момент, эта технология была проверена на предмет ее потенциала в расшифровке намерений сменить положение тела у приматов.
«Первостепенной задачей было показать, что ультразвук может улавливать сигналы мозга, связанные с мыслью о планировании физического движения», - сказал Дэвид Мареска, другой ученый, участвовавший в данном исследовании. «Функциональная ультразвуковая визуализация в 10 раз более чувствительна и позволяет регистрировать эти сигналы с более лучшим разрешением, чем функциональная МРТ. Это открытие лежит в основе успеха взаимодействия мозга с машиной на основе функционального ультразвука».
Источник: https://www.medgadget.com/2021/03/ultrasound-technology-to-decode-brain-activity-for-brain-machine-i...