Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило о начале программы Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), чьей задачей является разработка неинвазивных методов управления различными системами силой мысли. В ее рамках были отобраны шесть команд из разных университетов, которые занимаются разработкой двунаправленных интерфейсов «мозг-машина» для использования квалифицированным персоналом. Эти интерфейсы позволят «руководить активными системами киберзащиты, роем беспилотных дронов или связываться с компьютерной системой». Получить соответствующую систему управления DARPA хочет в течение ближайших четырех лет.
Как отмечает глава биотехнологического департамента DARPA и куратор программы N3 Ал Эмонди, в мире уже существует множество неинвазивных нейротехнологий, но не в тех решениях, которые требуются для создания высокопроизводительных носимых устройств для задач национальной безопасности.
«DARPA готовится к будущему, в котором комбинация беспилотных систем, искусственного интеллекта и киберопераций может привести к таким быстропротекающим конфликтам, при которых человеческой реакции окажется недостаточно при существующих технологиях. Создавая доступный интерфейс «мозг-компьютер», который не требует хирургической операции, DARPA предоставляет командующим возможность по-прежнему активно участвовать в динамических операциях, разворачивающихся на высоких скоростях», — прокомментировал Эмонди.
В частности, речь идет о разработках технологий, которые позволят всего за 50 миллисекунд считывать и записывать в клетки мозга новую информацию в оба направления и взаимодействовать как минимум с 16 различными точками в мозге с разрешением 1 кубический миллиметр (это пространство охватывает тысячи нейронов).
Как отмечается в опубликованном агентством на своем официальном сайте пресс-релизе, участие в программе по разработке неинвазивных методов управления различными системами силой мысли принимают Мемориальный институт Баттеля, Университет Джонса Хопкинса, компания PARC, Университет Райса, а также ученые из Университета Карнеги-Меллона.
По словам Ала Эмонди, четырехлетняя программа будет состоять из трех фаз разработки. В рамках текущей первой фазы у команд будет один год для того, чтобы продемонстрировать возможность записывать и считывать информацию из клеток мозга. Команды, которым удастся решить эту задачу, пройдут в следующий этап программы. В его рамках в течение 18 месяцев они должны будут разработать и испытать прототипы устройств с использованием лабораторных животных. Группам, которые справятся с этой задачей позволят перейти к третьему этапу разработки – испытанию своих устройств с участием людей-добровольцев.
В пресс-релизе также указывается, что каждая команда выбрала свой подход в разработке нужной системы. Так, Мемориальный институт Баттеля занимается системой с минимальным уровнем инвазивного вмешательства. Она состоит из внешнего трансивера с электромагнитными нанотрансдукторами, которые связываются с определенными нейронами. Нанотрансдукторы будут преобразовывать электрические сигналы нейронов в магнитные, которые будет принимать и анализировать трансивер. Такой же процесс будет проходить и в обратном направлении.
Университет Джонса Хопкинса в свою очередь занимается абсолютно неинвазивной, когерентной оптической системой. Она следить за изменениями оптической длины пути в нервной ткани, которые будут коррелировать с нейронной активностью.
Проект компании PARC объединяет ультразвуковые волны и магнитные поля для генерации локализованных электрических токов для нейромодуляции.
Специалисты Университета Райса стремятся создать минимально инвазивную систему определения нейронной активности через диффузную оптическую томографию. Для передачи сигнала в обратном направлении, то есть в мозг, команда применит магнитно-генетический подход.
Ученые из Университета Карнеги-Меллона отдают предпочтение устройству, которое использует акустооптический подход для выведения информации из мозга и электрические поля для программирования конкретных нейронов.
«Это новая неизведанная территория для DARPA и следующий шаг в разработке эффективных интерфейсов «мозг-компьютер». Если мы преуспеем в развитии хотя бы некоторых из этих технологий, то положим начало открытию целой новой экосистеме, которая в настоящий момент не существует», — добавил Эмонди. Источник