Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило о том, что их программа N3 (Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology) выделила финансирование шести группам на создание инвазивных интерфейсов «мозг-компьютер», которые будут осуществляться без хирургического вмешательства.
«Хотелки» у DARPAочень амбициозные: сделать так, чтобы просто надев шлем или наушники, солдаты могли командовать центрами управления, не прикасаясь к клавиатуре; интуитивно управлять дронами с помощью мысли; даже чувствовать вторжения в защищенную сеть. Хотя технология звучит футуристично (мягко скажем), DARPA хочет сделать это за четыре года.
«Это агрессивный график, — говорит Кришнан Тьягараджан, научный сотрудник компании PARC и главный исследователь одного из проектов, финансируемых N3. — Но я думаю, что идея любой такой программы — действительно бросить вызов сообществу, чтобы раздвинуть границы и ускорить то, что уже назревает. Да, это сложно, но не невозможно».
Представитель DARPA оставил без ответа на вопрос об объеме выданных грантов, однако две из них сообщили о финансировании в объеме $19.48 млн и $18млн.
Что же это за счастливчики и какие проекты они берутся осуществить?
Группа The Battelle, возглавляемая доктором Гауравом Шармой, стремится разработать малоинвазивную интерфейсную систему, которая соединяет внешний трансивер с электромагнитными нанотрансформаторами, которые нехирургически доставляются к нейронам, представляющим интерес. Нанотрансформаторы преобразуют электрические сигналы от нейронов в магнитные сигналы, которые могут быть записаны и обработаны внешним трансивером, и наоборот, чтобы обеспечить двунаправленную связь.
Команда Университета Карнеги-Меллон под руководством доктора Пулкита Гровера стремится разработать полностью неинвазивное устройство, которое использует акустооптический подход для записи из мозга и интерферирующих электрических полей для возбуждения конкретных нейронов. Команда будет использовать ультразвуковые волны для «проведения» света в мозг и из него для детектирования нейронной активности. Подход команды использует нелинейную реакцию нейронов на электрические поля, чтобы обеспечить локализованную стимуляцию определенных типов клеток.
Команда Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса под руководством доктора Дэвида Блоджетта стремится разработать полностью неинвазивную когерентную оптическую систему для записи активности мозга. Система будет непосредственно измерять оптические изменения длины пути в нервной ткани, которые коррелируют с нейронной активностью.
Команда PARC, под руководством Кришнан Тьягараджан, стремится создать совершенно неинвазивные акустико-магнитные устройства для записи в мозг. Их подход объединяет ультразвуковые волны с магнитными полями для генерации локализованных электрических токов для нейромодуляции. Гибридный подход предлагает потенциал для локализованной нейромодуляции в глубине мозга.
Команда Университета Райса, возглавляемая доктором Джейкобом Робинсоном, стремится разработать мелкоинвазивную, двунаправленную систему для чтения активности мозга и передачи сигналов в него. Для функции записи интерфейс будет использовать диффузную оптическую томографию для считывания нейронной активности путем измерения рассеяния света в нервной ткани. Чтобы включить функцию передачи, команда будет использовать магнито-генетический подход, чтобы сделать нейроны чувствительными к магнитным полям.
Команда Teledyne под руководством доктора Патрика Коннолли стремится разработать полностью неинвазивное интегрированное устройство, которое использует микроскопические магнитометры с оптической накачкой для обнаружения небольших локализованных магнитных полей, которые коррелируют с нейронной активностью. Команда будет использовать сфокусированный ультразвук для возбуждения нужных нейронов.
Остается подождать четыре года, чтобы узнать, получится ли что-то у этих научных групп.
Текст: Алексей Паевский