Машинный интерфейс к мозгу с помощью ультразвука

Исследователи из Калифорнийского технологического института (США) разработали неинвазивную функциональную ультразвуковую систему, которая может определять активность мозга, слушая мельчайшие изменения в кровотоке внутри мозга. Эта система может стать жизнеспособной альтернативой инвазивным электродам, которые имплантируются в мозг для создания интерфейса типа компьютер-головной мозг. На сегодняшний день система может обнаружить активность мозга, соответствующую определенным движениям тела у приматов, до того, как это движение произойдет.

Информация об этом исследовании была опубликована в журнале Neuron.

Интерфейсы "мозг-компьютер" предполагается использовать для помощи людям с параличом в управлении различными вспомогательными технологиями, такими как инвалидные кресла и протезы. Однако, необходимость имплантации электродов в мозг затрудняет внедрение таких решений. Это последнее исследование показало, что функциональное УЗИ может быть жизнеспособной альтернативой.

Новая технология подразумевает имплантацию в череп небольшого прозрачного для ультразвука окна, которое значительно менее инвазивно, чем непосредственно имплантированные электроды. Ультразвуковые сигналы могут затем неинвазивно проникать в мозг и выявлять увеличение кровотока в определенных областях головного мозга.

По словам одного из исследователей Дэвида Марески (David Maresca),

Первым этапом было показать, что ультразвук может улавливать сигналы мозга, связанные с мыслью о планировании физического движения. При этом функциональная ультразвуковая визуализация способна записывать эти сигналы с десятикратно большей чувствительностью и лучшим разрешением, чем функциональная МРТ. Этот вывод лежит в основе возможного успеха создания интерфейса для организации взаимодействия мозг-машина, основанного на функциональном ультразвуке.