Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

21.03.2022
16:00

Китайские спутники сделают снимки Земли доступными в режиме реального времени

21.03.2022
15:54

На Луну отправят спутник для высокоскоростного интернета. Следующий на очереди Марс

21.03.2022
15:49

Между двумя гигантскими плотными структурами в земной мантии обнаружились различия

21.03.2022
14:09

ВЫСШИЙ УРОВЕНЬ КУЛЬТУРНОГО АРИСТКРАТИЗМА

21.03.2022
13:59

Отсчет пошел. Ученые спрогнозировали мощную вспышку в космосе

21.03.2022
13:48

Астрономы впервые увидели облако обломков от столкновения двух протопланет

21.03.2022
13:43

Gaia нашла более пятисот новых кандидатов в рассеянные скопления в Млечном Пути

20.03.2022
14:13

"Люблю себя озадачить. Например, абы где увидеть, что Юон – насмешник" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

18.03.2022
17:32

Внутреннее ядро Земли представляет собой странную смесь из суперионных жидкостей

18.03.2022
15:04

Создан новый интерфейс мозг - компьютер

    Инженеры-исследователи изобрели усовершенствованный интерфейс мозг-компьютер с гибкой и формообразующей основой и проникающими микроиглами. Добавление гибкой основы к такому интерфейсу мозг-компьютер позволяет устройству более равномерно прилегать к сложной изогнутой поверхности мозга и более равномерно распределять микроиглы, которые прокалывают кору головного мозга. Микроиглы, которые в 10 раз тоньше человеческого волоса, выступают из гибкой основы, проникают в поверхность мозговой ткани, не протыкая поверхностные венулы, и регистрируют сигналы от близлежащих нервных клеток равномерно по всей площади коры головного мозга.

    Этот новый интерфейс мозг-компьютер пока был протестирован на грызунах. Подробности были опубликованы 25 февраля в журнале Advanced Functional Materials. Работа выполнена группой специалистов в лаборатории профессора электротехники Шади Дайеха в Калифорнийском университете Сан-Диего совместно с исследователями из Бостонского университета под руководством профессора биомедицинской инженерии Анны Девора.

    Этот новый интерфейс мозг-компьютер не уступает и превосходит "Массив Юта", который является существующим золотым стандартом интерфейсов мозг-компьютер с проникающими микроиглами. Массив "Юта" был продемонстрирован для оказания помощи жертвам инсульта и людям с травмой спинного мозга. Люди с имплантированными массивами Utah Array способны использовать свои мысли для управления роботизированными конечностями и другими устройствами, чтобы восстановить некоторые повседневные действия, такие как перемещение предметов.

    Подложка нового интерфейса мозг-компьютер гибкая, конформируемая и реконфигурируемая, в то время как массив Юта имеет жесткую и негибкую подложку. Гибкость и подвижность основы нового массива микроигл способствует более тесному контакту между мозгом и электродами, что позволяет лучше и равномернее регистрировать сигналы мозговой активности. Работая с грызунами в качестве модельного вида, исследователи продемонстрировали стабильную широкополосную запись сигналов в течение всего периода имплантации, который длился 196 дней.

    Кроме того, способ изготовления интерфейсов мозг-компьютер с мягкой подложкой позволяет увеличить площадь чувствительной поверхности, что означает, что одновременно можно контролировать значительно большую площадь поверхности мозга. В статье Advanced Functional Materials исследователи демонстрируют, что массив проникающих микроигл с 1024 микроиглами успешно регистрировал сигналы, вызванные точными стимулами из мозга крыс. Это в десять раз больше микроигл и в десять раз больше площадь покрытия мозга по сравнению с существующими технологиями.

    Эти интерфейсы мозг-компьютер с мягкой основой тоньше и легче, чем традиционные стеклянные основы подобных интерфейсов мозг-компьютер. Исследователи отмечают в своей статье Advanced Functional Materials, что легкие, гибкие основы могут уменьшить раздражение тканей мозга, контактирующих с массивами датчиков.

    Гибкие основы также прозрачны. В новой статье исследователи демонстрируют, что эта прозрачность может быть использована для проведения фундаментальных исследований в области неврологии на животных моделях, что было бы невозможно в противном случае. Например, команда продемонстрировала одновременную электрическую запись с массивов проникающих микроигл, а также оптогенетическую фотостимуляцию.

    Гибкость, большая площадь массива микроигл, возможность изменения конфигурации и прозрачность основы новых датчиков мозга - все это благодаря подходу, который исследователи использовали при двусторонней литографии.

    Концептуально, начиная с жесткой кремниевой пластины, производственный процесс команды позволяет создавать микроскопические схемы и устройства с обеих сторон жесткой кремниевой пластины. С одной стороны на кремниевую пластину накладывается гибкая прозрачная пленка. В эту пленку встраивается бислой из титановых и золотых дорожек так, чтобы дорожки совпадали с местами, где будут изготовлены иглы на другой стороне кремниевой пластины.

    Работая с другой стороны, после добавления гибкой пленки, весь кремний вытравливается, за исключением отдельно стоящих тонких заостренных столбиков кремния. Эти заостренные столбики кремния, по сути, являются микроиглами, и их основания совпадают с титаново-золотыми следами в гибком слое, который остается после вытравливания кремния. Эти следы титан-золота наносятся с помощью стандартных и масштабируемых методов микрофабрикации, что позволяет масштабировать производство с минимальным ручным трудом. Процесс производства дает возможность гибкого проектирования массивов и масштабирования до десятков тысяч микроигл.

    На пути к системам с замкнутым циклом

    В будущем для совершенствования интерфейсов мозг-машина потребуются массивы проникающих микроигл с большим пространственным покрытием, которые можно будет использовать в "системах замкнутого цикла", способных помочь людям с сильно ограниченной подвижностью. Например, такая система замкнутого цикла может предложить человеку, использующему роботизированную руку, тактильную обратную связь в реальном времени о предметах, которые захватывает роботизированная рука.

    Тактильные датчики на роботизированной руке будут ощущать твердость, текстуру и вес предмета. Эта информация, регистрируемая датчиками, преобразуется в электрические стимулы, которые передаются по проводам снаружи тела к интерфейсу мозг-компьютер с помощью проникающих микроигл. Эти электрические сигналы будут передавать в мозг человека информацию о твердости, текстуре и весе предмета. В свою очередь, человек будет регулировать силу захвата на основе информации, получаемой непосредственно от роботизированной руки.

    Это лишь один из примеров замкнутой системы, которая может стать возможной после того, как удастся увеличить размер проникающих микроигл, чтобы они прилегали к мозгу и координировали деятельность центров "управления" и "обратной связи" мозга.

    Ранее в лаборатории Дайех были изобретены и продемонстрированы тактильные датчики, которые потребуются для такого рода приложений.

    Путь к коммерциализации

    Передовые процессы двухсторонней литографической микрофабрикации, описанные в данной статье, запатентованы (US 10856764). Дайех стал одним из основателей компании Precision Neurotek Inc. для внедрения технологий, разработанных в его лаборатории, в клиническую практику, а также в области неврологии и нейрофизиологии.

    Название доклада: "Масштабируемые тысячеканальные проникающие массивы микроигл на гибкой основе для мультимодальных и охватывающих большие площади интерфейсов мозг-машина" в журнале Advanced Functional Materials.

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

18.03.2022
14:29

Спутниковые данные показывают, что арктический лед истончается с «пугающей скоростью»

18.03.2022
14:21

Физики предположили, что у нашей вселенной может быть двойник, который движется назад во времени

18.03.2022
13:30

Темная материя может быть следствием существования «Антивселенной»

18.03.2022
13:23

В Солнечной системе есть семь мест, в которых может существовать жизнь

18.03.2022
13:09

VST запечатлел результат космического столкновения

18.03.2022
12:47

“Хаббл” показал красивую планетарную туманность NGC 6891

18.03.2022
12:41

Космический телескоп “Хаббл” сфокусировался на NGC 1097

18.03.2022
12:35

НАСА рассматривает возможность создания радиотелескопа на обратной стороне Луны

17.03.2022
17:57

Физики доказали, что информация из черной дыры сохраняется после ее исчезновения

17.03.2022
17:53

Создан графеновый затвор для транзистора размером с атом углерода

<< 111|112|113|114|115|116|117|118|119|120 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList