Это постепенно переворачивает наше представление о том, как устроен мозг и как он работает. Благодаря технологиям также появилась новая прикладная дисциплина, в рамках которой ведутся разработки интерфейсов мозг-компьютер (BCI), позволяющих людям управлять машинами лишь силой мысли.

 

Несмотря на прогресс, методики BCI имеют значительные ограничения, которые заключаются, в первую очередь, в ограниченном пространственном разрешении, малой портативности и необходимости серьезного хирургического вмешательства. Однако все может измениться благодаря разработкам ученых Калифорнийского университета в Беркли.

Суть методики заключается в «распылении» датчиков размером с пылинку в коре головного мозга, и обеспечении дистанционного взаимодействия с ними с помощью ультразвука. Ультразвуковые колебания также станут источником энергии для этих микроскопических устройств.

Каждая «пылинка» состоит из стандартных комплиментарных металл-оксид полупроводников и датчиков, измеряющих активность ближайших нейронов. Добавление пьезоэлектрического материала позволит превратить ультразвук в электрические сигналы и наоборот.

Подобная система даст возможность собирать и анализировать данные за пределами тела. Ее преимущества значительны: она потребляет мало энергии, может охватить значительную часть головного мозга, и при этом портативна. Кроме того, защищенные устройства могут оставаться в мозге длительное время, что позволит преодолеть одну из главных проблем, встречающихся при разработке подобных интерфейсов – отсутствие имплантатов, которые не портятся длительное время внутри головного мозга.

Пока технология находится на начальной стадии и сформулирована лишь ее теоретическая часть. Перед исследователями стоит целый ряд проблем. Во-первых, разработка и создание устройств-имплантатов, которые смогут посылать и получать сигналы в неблагоприятной среде внутри тела. Их размер не должен превышать 100 микрометров. Далее – проблема подсоединения пьезоэлектрического элемента к устройству. И наконец, нужно создать источник ультразвука, который бы питал имплантаты, однако он должен быть довольно маломощным, чтобы избежать нагревания черепа и мозга.