Egy hajszálak közé tehető miniatűr agy-számítógép interfész képes megvalósítani a gondolatokat

Jelenleg még általában kutatási célokra, az idegi aktivitás tanulmányozására használják az agy-számítógép interfészeket (BCI), esetleg arra, hogy lebénult betegek irányítsák vele a számítógépeket vagy a kerekesszékeket. S ha ma még picit scifi-szerű is az egész, komoly remények vannak arra, hogy talán a nem is olyan távoli jövőben pusztán gondolatokkal lehessen irányítani a személyes eszközöket.

Az igazán megbízható kapcsolatokat azok az eszközök adják, amelyeket mélyen beültetnek az agyba, azonban ez megterhelő műtéti eljárás. Olyan módszerek is vannak, amelyek EEG-szerűen, a fej külső részére ragasztott elektródákat használnak az agyi jelek felvételére, azonban ezek nem elég pontosak, terjedelmesek, és a páciens mozgása is zavarhatja a működést.

A Georgia Tech kutatói viszont egy egészen apró, egy négyzetmilliméteresnél kisebb BCI-t fejlesztettek, amelyik elfér a haj szőrtüszői között, és épp hogy csak rögzíteni kell a bőrhöz. Az apró érzékelő vezetőképes polimer mikrotűket használ az elektromos jelek rögzítésére, és ezeket a jeleket rugalmas vezetékeken továbbítja. Az ötletgazdák úgy vélik, hogy ez a szuperkompakt „high-fidelity” érzékelő reális lehetőséget kínálhat az agy-számítógép interfészek mindennapos használatára.

Készülékük elkészítéséhez a kutatók először gyantát öntöttek apró kereszt alakra, amelynek felületéből öt mikroméretű tüske áll ki. Ezután bevonták ezeket a mikrotűket a PEDOT nevű vezetőképes polimerrel, hogy felvehessék az elektromos jeleket az agyból. Amellett, hogy szilárdan rögzítik az érzékelőt a fejhez, a tűk behatolnak a fejbőr egy külső, elhalt bőrsejtekből álló rétegébe is, amely szigetelőként működik. Ez lehetővé teszi, hogy az érzékelő közvetlenül az epidermiszről rögzítsen, ami a kutatók szerint sokkal jobb jelgyűjtést tesz lehetővé.

A szőrtüszők közé helyezett mikroméretű érzékelő

Georgia Tech / W. Hong Yeo

 „Tudtam, hogy jobb BCI szenzortechnológiára van szükségünk, és rájöttem, hogy ha az érzékelő miniatürizálásával kismértékben áthatolunk a bőrön, és elkerüljük a szőrzetet, akkor drámaian javíthatjuk a jel minőségét, mivel közelebb kerülünk a jelek forrásához, és csökkentjük a nem kívánt zajt” – magyarázza egy egyik feltaláló, W. Hong Yeo professzor.

A kutatók egy tekercses, kígyószerű rézhuzalt is erősítettek az érzékelőhöz, és csatlakoztatták a nagyobb vezetékekhez, amelyek a rögzített jelet továbbítják feldolgozásra. Még ha ezek a nagyobb vezetékek el is mozdulnak, ahogy a felhasználó mozog, az nem zavarja az érzékelőt. Egy modul dekódolja az agyi leolvasásokat, majd vezeték nélkül továbbítja egy külső eszközre.

A tesztek során az eszközzel egy kiterjesztett valóság (AR) videohívást vezéreltek. A BCI-t telefonos névjegyek megkeresésére, valamint AR-videohívások kezdeményezésére és fogadására, illetve a kihangosítására használták. Az eszköz 96,4 százalékos pontosságúnak bizonyult az idegi jelek rögzítésében és osztályozásában.

A kutatók külön hangsúlyozták, hogy az alanyok állhattak, járhattak és futhattak, teljes mozgásszabadságot élvezhettek az implantátummal. A nagy pontosságú neurális jelrögzítés azonban csak 12 óráig tartott, azaz talán egy eldobható, alkalmi használatú eszköznek kellene tekinteni. Viszont a kutatók azt is megemlítették, hogy az eszközt olyan módszerrel gyártották, amely lehetővé teszi a tömeggyártást.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.