Гибкая матрица интерфейса мозг-компьютер, обеспечивающая лучший контакт

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) создали систему типа интерфейс мозг-компьютер в виде матрицы с микроиглами, закрепленными на гибкой подложке. Такая конструкция позволяет массиву лучше прилегать к волнистой поверхности мозга, обеспечивая лучший контакт и улучшенную регистрацию сигнала на большой площади. Технология представляет собой усовершенствование по сравнению с жесткими массивами, которые обычно использовались до сих пор, и исследователи надеются, что технология может улучшить способность пользователей управлять внешними устройствами, от инвалидных колясок до протезов конечностей.

Информация об исследовании была опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Такие устройства обладают огромным потенциалом для пациентов с отсутствующими конечностями и людей с проблемами мобильности в управлении вспомогательными технологиями, такими как моторизованные инвалидные кресла. Эта новейшая технология направлена на усовершенствование классических устройств интерфейса мозг-компьютер на основе микроигл, которые обычно состоят из жесткого массива, плохо прилегающего к поверхности мозга. Такие жесткие массивы могут привести к раздражению тканей мозга и потере сигнала, когда микроиглы плохо проникают в лежащую под ними ткань.

В новой системе используется мягкая основа, а созданные на сегодняшний день варианты содержат 1024 микроиглы, каждая из которых в десять раз тоньше человеческого волоса. На данный момент исследователи протестировали массив на грызунах и смогли получить записи в течение 196 дней жизни имплантата, что позволяет предположить, что технология подходит для долгосрочной имплантации. В массиве используется в десять раз больше микроигл, чем в существующих технологиях, и он может покрыть область мозга, которая в десять раз больше.

Для создания устройства исследователи начинают с жесткой кремниевой пластины и добавляют на нее необходимые схемы. Затем они наносят на пластину гибкую пленку, после чего вытравливают кремний, оставляя тонкие столбики кремния, которые и служат микроиглами.

Исследователи надеются, что эти массивы помогут усовершенствовать системы интерфейса мозг-компьютер, включая более продвинутые системы замкнутого цикла, в которых пользователь может получать в реальном времени тактильную обратную связь о предметах, к которым он прикасается с помощью протеза, управляемого системой.