اتصال مغز به رایانه با الیاف نازکتر از تار مو

محققان موسسه فناوری ماساچوست از الیاف باریکتر از موی انسان رونمایی کرده‌اند که می‌تواند رویای اتصال رایانه به مغز توسط یک رابط را به واقعیت تبدیل کند. 

آن‌ها مدعی هستند که سیستم آن‌ها می‌تواند سیگنالهای نوری و دارو را در کنار قرائت‌های الکتریکی برای نظارت مداوم بر تاثیرات ورودی‌های مختلف بطور مستقیم به مغز منتقل کند.

به گفته محققان، آن‌ها در حال ساخت رابط‌های عصبی هستند که به شیوه‌ای ارگانیک‌تری نسبت به دستگاههای پیشین با بافت‌ها تعامل برقرار می‌کنند.

پیچیدگی مغز انسان، بررسی آن را نه تنها به دلیل حجم آن بلکه همچنین بخاطر انواع روش‌های ارسال سیگنالی که بطر همزمان مورد استفاده قرار می‌دهد، بسیار چالش‌برانگیز است.

کاوشگرهای عصبی امروزی برای ثبت یک نوع سیگنال‌دهی طراحی شده‌اند که اطلاعات قابل دریافت از مغز در هر زمان را محدود می‌کنند.

روش جدید محققان موسسه فناوری ماساچوست ممکن است بتواند این رویه را تغییر دهد.

آن‌ها با تولید الیاف پیچیده‌ای به باریکی تار موی انسان توانسته‌اند سیستمی را تولید کنند که می‌تواند سیگنال‌های نوری و دارو را در کنار قرائت‌های الکتریکی مستقیما به مغز منتقل کند.

الیاف جدید از پلیمرهایی ساخته شده‌اند که بسیار شبیه ویژگی‌های بافت‌های عصبی هستند که به آنها اجازه می‌دهد مدت زمان بیشتری را بدون آسیب زدن به بافت‌های ظریف اطرافشان در بدن باقی بمانند.

محققان برای انجام این کار از فناوری بدیع تولید الیاف که توسط یوئیل فینک، استاد علم مواد موسسه فناوری ماساچوست ابداع شده، برای استفاده در فوتونیک و کاربردهای دیگر بهره بردند.

نتیجه این تلاش، تولید الیاف پلیمری است که نرم و منعطف بوده و بیشتر شبیه عصب‌های طبیعی هستند.

دستگاههای که در حال حاضر برای ثبت و تحریک عصب‌ها مورد استفاده‌اند، از فلزات، نیمه‌رساناها و شیشه ساخته شده‌اند که می‌توانند در زمان حرکات عادی به بافت اطراف آسیب بزنند.

کلید این فناوری، ساخت نسخه مقیاس بزرگتر موسوم به perform از چیدمان دلخواه از کانال‌های درون الیاف است: موجبرهای نوری برای انتقال نور، لوله‌های توخالی برای انتقال دارو و الکترودهای رسانا برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی.

این قالب‌های پلیمری که می‌توانند ابعادی به مقیاس چند اینچ داشته باشند، سپس تحت حرارت قرار گرفته تا نرم شده و به شکل الیاف نازک دربیایند ولی چیدمان ویژگیها به همان شکل اولیه در آن‌ها باقی بماند.

هر بار کشیدن فیبر می‌تواند تا 200 برابر برش عرضی ماده را کاهش دهد و می‌توان این فرآیند را تکرار کرده و در هر زمان، الیاف نازکتر تا مقیای نانومتر تولید کرد.

ترکیب کانال‌های مختلف در یک فیبر می‌تواند منجر به نقشه‌برداری دقیق از فعالیت عصبی و در نهایت درمان اختلالات عصبی مانند پارکینسون شود.

این پژوهش در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.

منبع: ایسنا

بی‌ام‌و هواپیما طراحی کرد (+عکس)

تماشاخانه

«نبرد آوسترلیتز» حیله بزرگ ناپلئون که یک سپاه را روی دریاچه غرق کرد

ایران من ؛ از دل تاریخی کهن تا حال ایران امروز ما

فیلم های دیگر