Молниеносные связи между автоматизированными конечностями и человеческим мозгом могут быть в пределах досягаемости для травмированных солдат и других инвалидов с учреждением многомиллионного научно-исследовательского центра во главе с инженерами SMU.Финансируемый инициативой Министерства обороны, выделенной смелым проблемам и интенсивным расписаниям, Научно-исследовательский центр Нейрофотоники разовьет двухстороннюю оптоволоконную связь между протезами и периферическими нервами.Эта связь будет ключевой для операции реалистических роботизированных рук, ног и рук, не только движущихся как реальная вещь, но также и ощущения «чувства» как давление и высокая температура.Успешное завершение оптоволоконной связи будет допускать отправку сигналов беспрепятственно назад и вперед между мозговыми и протезами, позволяя свободу передвижения революционера инвалидов и гибкость.
Потенциал, чтобы исправить поврежденный спинной мозгПартнеры в Научно-исследовательском центре Нейрофотоники также предполагают заявления человека к машине, простирающиеся далеко вне протезирования, приводя к медицинским прорывам как мозговые имплантаты для контроля дрожи, нейромодуляторов для хронического лечения боли и имплантатов для пациентов с повреждениями спинного мозга.Исследователи полагают, что их новые технологии могут в конечном счете предоставить решение вида раны, оставившей актера Кристофера Рива парализованным после несчастного случая верховой езды. «Эта технология имеет потенциал, чтобы исправить спинной мозг выше и ниже повреждения позвоночника», сказали Марк Кристенсен, директор центра и электротехнический стул в Школе Лайл SMU Разработки. «Когда-нибудь, мы доберемся там».Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ (DARPA) финансирует центр за $5,6 миллионов с промышленными партнерами как часть ее Центров в Интегрированном Исследовании Разработки Фотоники (ШИФР) проект, стремящийся существенно улучшать жизни больших количеств военных инвалидов, возвращающихся с войны в Ираке и Афганистане.
В настоящее время доступные протезные устройства обычно полагаются на кабели, чтобы соединить их с другими частями тела для операции – например, требуя, чтобы инвалид сжал здоровую мышцу в груди, чтобы управлять протезной рукой. Движение является типично преднамеренным, тяжелым, и совсем не как живым.
Связь, совместимая с живой тканьюЦель Научно-исследовательского центра Нейрофотоники состоит в том, чтобы развить связь, совместимую с живой тканью, которая соединит сильные компьютерные технологии с человеческой нервной системой через сотни или даже тысячи датчиков, залитых в единственное волокно.В отличие от экспериментальных электронных внутренних поверхностей нерва, сделанных из металла, оптоволоконная технология не была бы отклонена или разрушена иммунной системой тела.
«Улучшение человеческой производительности с современными цифровыми технологиями является одной из больших границ в разработке», сказал Кристенсен. «Обеспечение этого вида порта к нервной системе позволит не только реалистические протезы, но также и может быть применено, чтобы лечить повреждения спинного мозга и множество неврологических расстройств».Центр объединяет исследователей от SMU, Университета Вандербилт, Западного резервного университета Кейза, университета Техаса в Далласе и университета Северного Техаса.
Промышленные партнеры Научно-исследовательского центра Нейрофотоники включают Lockheed Martin (Aculight), Плексон, Texas Instruments, Национальные Инструменты и MRRA.Интегрированная система на клеточном уровне
Вместе, эта группа университета и промышленных исследователей разовьет и продемонстрирует новые все более и более сложные двухсторонние коммуникационные связи с нервной системой.Каждое движение или ощущение, к которому человек способен, имеют сигнал нерва в своем корне. «Причина, мы чувствуем высокую температуру, состоит в том, потому что нерв стимулирован, говоря мозг там существует высокая температура», сказал Кристенсен.Центр сформировался вокруг проблемы от промышленных партнеров построить оптоволоконный датчик, измеренный для отдельных сигналов нерва: «Члены команды развивали отдельные куски раствора за прошлые несколько лет, но с этим новым федеральным финансированием мы в состоянии продвинуть технологию в интегрированную систему, работающую на клеточном уровне», сказал Кристенсен.Исследование основывается на недавних успехах университетов партнера в легкой стимуляции отдельных невроцитов и новых, чрезвычайно чувствительных оптических датчиков, разрабатываемых в SMU.
Волкан Отуджен, директор места SMU центра и стула машиностроения Школы Лайл, вел исследование в области крошечных сферических устройств, ощущающих самый маленький из сигналов, использующих понятие, известное как «способы Галереи шепота». Галерея шепота является закрытой круглой или эллиптической областью, как найденный ниже архитектурного купола, в котором шепоты можно услышать ясно с другой стороны пространства.Окончательная комбинация для двухсторонней внутренней поверхности
Окончательная комбинация продвинутой оптической стимуляции нерва и ощущающих нерв технологий создаст в настоящее время не существующую полную, двухстороннюю внутреннюю поверхность. «Это коренным образом изменит область мозговых внутренних поверхностей», сказал Кристенсен.«Писатели-фантасты долго воображали день, когда понимание и интуиция человеческого мозга могли быть улучшены скоростью молнии вычислительных технологий», сказал Джеффри Орсэк, декан Школы Лайл SMU Разработки. «С этой замечательной инициативой по исследованию мы действительно начинаем поездку в будущее, которое предоставит неизмеримые преимущества для человечества».
Источник:Южный методистский университет