Comment les neuropuces pourraient relier votre cerveau à un ordinateur

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Comment les neuropuces pourraient relier votre cerveau à un ordinateur
Comment les neuropuces pourraient relier votre cerveau à un ordinateur
Anonim

Clé à emporter

  • Des chercheurs de l'université Brown ont mis au point une nouvelle façon de surveiller les ondes cérébrales à l'aide de minuscules micropuces.
  • L'invention est la dernière étape dans le domaine en développement rapide des interfaces cerveau-machine.
  • Les systèmes d'interface cérébrale pourraient aider les patients souffrant de lésions cérébrales ou même contrôler votre voiture.

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La technologie qui permet aux ordinateurs de lire vos pensées est peut-être stimulée par de nouvelles recherches.

Les scientifiques ont développé un système qui utilise des puces en silicium pour enregistrer et transmettre l'activité cérébrale à un ordinateur, selon un article récent. De minuscules puces sont placées à la surface du cerveau ou à l'intérieur des tissus pour récolter plus de signaux neuronaux que les autres implants cérébraux. L'invention est la dernière étape dans le domaine en développement rapide des interfaces cerveau-machine.

"Des interfaces entièrement fonctionnelles pour la stimulation cérébrale profonde et la stimulation et l'enregistrement combinés sont actuellement disponibles et sont améliorées de manière itérative avec une sophistication, une complexité et des capacités sans cesse croissantes", Dr James Giordano, professeur de neurologie à l'Université de Georgetown Medical Center, a déclaré Lifewire dans une interview par e-mail.

"Cependant, tous les systèmes actuellement disponibles impliquent une certaine forme d'implantation neurochirurgicale invasive, et c'est un facteur limitant, du moins dans une certaine mesure."

Lecteurs d'esprit

Les chercheurs de l'Université Brown qui ont développé les nouvelles puces affirment que les capteurs, appelés "neurograins", enregistrent indépendamment les impulsions électriques émises par les neurones. Les puces envoient les signaux sans fil à un hub central, qui coordonne et traite les signaux.

Dans leur étude, l'équipe de recherche a démontré l'utilisation d'environ 50 neurograins pour enregistrer l'activité cérébrale chez un rongeur. Le système pourrait un jour permettre l'enregistrement des signaux cérébraux de manière plus détaillée que les méthodes existantes.

"L'un des grands défis dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur consiste à concevoir des moyens de sonder autant de points du cerveau que possible", a déclaré Arto Nurmikko, professeur à la Brown's School of Engineering et auteur principal de l'étude., a déclaré dans un communiqué de presse. "Jusqu'à présent, la plupart des BCI étaient des dispositifs monolithiques, un peu comme de petits lits d'aiguilles. L'idée de notre équipe était de diviser ce monolithe en minuscules capteurs qui pourraient être distribués dans le cortex cérébral."

Les interfaces cérébrales pourraient aider les personnes gravement handicapées à communiquer plus facilement et à effectuer des mouvements tels que s'habiller, manger et se toiletter, a déclaré Nicholas Hatsopoulos, neuroscientifique à l'Université de Chicago, à Lifewire dans une interview par e-mail.

L'un des défis consiste à "développer des électrodes peu invasives et capables d'enregistrer à partir d'un plus grand nombre de neurones", a-t-il déclaré.

Conduire par les ondes cérébrales

Les conducteurs pourraient également bénéficier d'ordinateurs qui lisent votre cerveau. Nissan a récemment déclaré qu'il travaillait sur un système de contrôle automobile activé par l'interface cérébrale qui pourrait ralentir le véhicule ou déplacer le volant plus rapidement que les mouvements du corps du conducteur.

La plupart des conducteurs, cependant, s'opposeraient probablement à avoir des implants cérébraux pour surveiller leurs pensées. La société Freer Logic a développé une neurotechnologie intégrée dans l'appui-tête d'une voiture, une chaise de bureau, un matelas ou un oreiller.

L'un des grands défis dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur consiste à concevoir des moyens de sonder autant de points du cerveau que possible.

Peter Freer, le président de Freer Logic, a déclaré à Lifewire dans une interview par e-mail que l'invention a subi des "tests significatifs" par des entreprises automobiles et aéronautiques.

"La neurotechnologie embarquée surveille le cerveau d'un conducteur via un système de détection discret et invisible", a déclaré Freer. "Il peut détecter la somnolence et la fatigue du conducteur, la charge cognitive, le stress, la distraction, etc. pour la sécurité. Il peut être utilisé pour le contrôle du divertissement dans le véhicule et les commandes de fonctionnalités."

Cependant, il reste un long chemin à parcourir avant que les interfaces cerveau-informatique puissent faire tout ce que les scientifiques espèrent. Par exemple, les systèmes actuels ne peuvent toujours pas capturer les activités spécifiques des nœuds et des réseaux neurologiques, a déclaré Giordano.

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"Le système informatique doit traduire et transcrire les signaux neuronaux, interpréter la fidélité, la signification et la valeur des signaux neuronaux; puis transmettre ces signaux à un effecteur machine et les renvoyer aux mécanismes neurologiques pour développer une voie bidirectionnelle", ajouta-t-il.

Un autre obstacle est le développement de capteurs implantés dans le cerveau qui peuvent enregistrer des signaux pendant des années sans être rejetés par le corps, a déclaré Hatsopoulos.

Si les défis techniques peuvent être surmontés, les interfaces cérébrales pourraient être utilisées pour traiter les maladies neurologiques, les troubles neuropsychiatriques et les blessures neurologiques, ou "en d'autres termes, pour réparer un 'cerveau brisé'", a déclaré Giordano.

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