پژوهشگران دانشگاههای کلمبیا، استنفورد، پنسیلوانیا و بیمارستان نیویورک-پرسبیتریان از یک تراشه ایمپلنت مغزی به ضخامت کاغذ با ۶۵ هزار الکترود رونمایی کردهاند.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، این تراشه با نام BISC تنها ۵۰ میکرومتر ضخامت دارد و مانند «تکه کاغذ خیس» روی قشر مغز مینشیند.
هسته این فناوری، یک مدار مجتمع CMOS با حجم تنها ۳ میلیمتر مکعب است، که توانسته است مجموعهای از امکانات کلاسیک رابطهای عصبی –مانند تقویتکنندهها، مبدلهای داده، ارتباطات رادیویی و مدیریت انرژی– را در یک تراشه واحد ادغام کند. تراشه BISC دارای ۶۵٬۵۳۶ الکترود، ۱٬۰۲۴ کانال ثبت سیگنال و ۱۶٬۳۸۴ کانال تحریک عصبی است؛ ظرفیتی که تاکنون در هیچ ایمپلنت رایج BCI مشاهده نشده است. این چگالی بالا امکان ثبت فعالیتهای عصبی با وضوحی بیسابقه را فراهم میکند و مسیر توسعه پروتزهای عصبی پیشرفته را هموار مینماید.
یکی از دستاوردهای کلیدی BISC، قابلیت بیسیم آن است. این تراشه دادهها را با سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه –بیش از ۱۰۰ برابر سریعتر از فناوریهای مشابه– به یک رله پوشیدنی کوچک ارسال میکند. این رله علاوه بر تغذیه بیسیم تراشه، نقش یک دستگاه Wi-Fi را نیز دارد و امکان اتصال مستقیم مغز به کامپیوترها یا سامانههای مبتنی بر هوش مصنوعی را فراهم میسازد. پژوهشگران این قابلیت را گامی تعیینکننده در ایجاد «درگاههای پرظرفیت مغز» برای تعاملات انسان–ماشین میدانند.
ارزیابیهای جراحی اولیه نشان میدهد که این تراشه ایمپلنت مغزی قابلیت نصب از طریق یک برش کوچک در جمجمه را دارد و بدون نفوذ در بافت مغز روی سطح قشر قرار میگیرد. پزشکان میگویند که این ویژگی نهتنها خطرات جراحی را کاهش میدهد، بلکه کیفیت بلندمدت سیگنال را نیز افزایش میدهد. دکتر برت یونگرمن، جراح مغز و اعصاب دانشگاه کلمبیا تأکید میکند که BISC میتواند مدیریت بیماریهایی مانند صرع و درمان بیماران مبتلا به فلج، سکته یا آسیب نخاعی را متحول کند.
پژوهشهای پیشبالینی این سامانه در قشرهای حرکتی و بینایی با همکاری دانشگاه استنفورد و پنسیلوانیا انجام شده است. به گفته محققان، «مینیاتوریسازی افراطی» این تراشه میتواند زمینه را برای فناوریهای آینده فراهم کند؛ از جمله رابطهایی که با نور یا صوت به مغز متصل میشوند. اعضای اصلی پروژه برای تجاریسازی این فناوری، شرکت Kampto Neurotech را ایجاد کردهاند تا نسخههای پژوهشی و بالینی BISC را توسعه و استانداردسازی کنند. مدیران این شرکت میگویند که BISC «رویکردی کاملاً جدید» به ساخت سامانههای BCI ارائه میدهد و از نظر توان پردازش و ظرفیت ارتباطی، «چندین مرتبه» فراتر از رقبا است.
این پروژه با حمایت برنامه DARPA NESD پیش رفته است؛ برنامهای که بهدنبال توسعه رابطهای عصبی بسیار پرظرفیت برای آینده پزشکی و فناوریهای شناختی است. پژوهشگران معتقد هستند که BISC نهتنها درمان اختلالات عصبی را متحول میکند بلکه میتواند بنیانی برای تعامل مستقیم و بیوقفه میان مغز انسان و سامانههای هوش مصنوعی فراهم سازد؛ آیندهای که تا چند سال پیش صرفاً یک تصور علمی تلقی میشد.
