Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) har kunngjort lanseringen av programmet Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), som har som mål å utvikle ikke-invasive metoder for å kontrollere ulike tankesystemer. Innenfor dens rammer ble seks lag fra forskjellige universiteter valgt ut for å utvikle toveis hjernemaskingrensesnitt for bruk av kvalifisert personell. Disse grensesnittene vil tillate "å kontrollere aktive cyberforsvarssystemer, en sverm av ubemannede droner eller kommunisere med et datasystem." DARPA ønsker å få et passende kontrollsystem i løpet av de neste fire årene.
I følge Al Emondi, leder for DARPAs bioteknologiavdeling og N3-programkurator, er det allerede mange ikke-invasive nevroteknologier i verden, men ikke i løsningene som kreves for å lage høyytelses bærbare enheter for nasjonale sikkerhetsoppgaver.
Spesielt snakker vi om utviklingen av teknologier som vil tillate bare 50 millisekunder å lese og skrive ny informasjon til hjerneceller i begge retninger og samhandle med minst 16 forskjellige punkter i hjernen med en oppløsning på 1 kubikk millimeter (denne plassen dekker tusenvis av nevroner).
Som nevnt i pressemeldingen publisert av byrået på sin offisielle hjemmeside, Battel Memorial Institute, Johns Hopkins University, PARC, Rice University, samt forskere fra Carnegie Mellon University deltar i programmet for å utvikle ikke-invasive metoder for å kontrollere forskjellige tankesystemer.
I følge Al Emondi vil det fireårige programmet ha tre utviklingsfaser. I den nåværende første fasen vil teamene ha ett år til å demonstrere evnen til å skrive og lese informasjon fra hjerneceller. Team som lykkes med å løse dette problemet, går videre til neste trinn i programmet. Innenfor dens rammer vil de måtte utvikle og teste prototyper av apparater som bruker forsøksdyr innen 18 måneder. Lag som møter denne utfordringen vil få lov til å gå videre til den tredje fasen av utviklingen - å teste enhetene sine med menneskelige frivillige.
I pressemeldingen heter det også at hvert team har tatt en annen tilnærming til å utvikle det ønskede systemet. Dermed behandler Battel Memorial Institute et system med et minimumsnivå av invasiv intervensjon. Den består av en ekstern transceiver med elektromagnetiske nanotransdusere som kommuniserer med spesifikke nevroner. Nanotransducers vil konvertere elektriske signaler fra nevroner til magnetiske signaler, som vil bli mottatt og analysert av senderen. Den samme prosessen vil finne sted i motsatt retning.
Johns Hopkins University er på sin side engasjert i et helt ikke-invasivt, sammenhengende optisk system. Den overvåker endringer i optisk banelengde i nevralt vev som vil korrelere med nevral aktivitet.
Salgsfremmende video:
PARCs prosjekt kombinerer ultralydbølger og magnetiske felt for å generere lokaliserte elektriske strømmer for nevromodulering.
Rice University streber etter å lage et minimalt invasivt system for å bestemme nevral aktivitet gjennom diffus optisk tomografi. For å overføre signalet i motsatt retning, det vil si til hjernen, vil teamet bruke en magnetisk-genetisk tilnærming.
Forskere ved Carnegie Mellon University foretrekker en enhet som bruker en akustooptisk tilnærming for å trekke ut informasjon fra hjernen og elektriske felt for å programmere spesifikke nevroner.
Nikolay Khizhnyak
