DARPA attīstās no smadzenēm līdz digitālajam nervu saskarnei

Essential Scale-Out Computing by James Cuff (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Neironu inženierijas sistēmu projektēšanas programma paredz paplašināt neirotehnoloģijas saites uz redzi, dzirdi, runu un daudz ko citu

Jean-Jacques DeLisle, rakstnieks

Smadzeņu dators un smadzeņu elektronikas saskarnes ir bieži sastopamas cenas mūsdienu zinātniskās fantastikas un piedzīvojumu izklaides jomā, sākot no daudzfunkcionāliem attēlveidošanas implantiem līdz progresīviem ieroču mērķauditorijas atlases moduļiem, lai tiešā izlūkošanas projekcija tiktu izmantota digitālā datora jomā. Taču reālajā pasaulē nieru saskarnes tiek izmantotas, lai nodrošinātu proteāžu aizvietošanu vai pat reģeneratīvo nervu terapiju personām ar invaliditāti, kara cīnītājiem un negadījumu upuriem, kuri šobrīd ir ieinteresēti DARPA un daudzās universitāšu pētniecības un rūpniecības grupās. Ar DARPA Neironu inženiertehniskās sistēmas projektēšanas (NESD) programmas darbu, kas šobrīd sākas, šie universitāšu un nozares dalībnieki ir apņēmušies uzlabot redzes, dzirdes un runas nervu interfeisa tehnoloģiju tehnoloģiju, izmantojot mērķtiecīgu pētniecību un attīstību.

Pilnīga neironu šūnu shēma. Attēlu avots: Wikimedia.

Nieru saskarnes jau sen ir mācību priekšmets valdības pētījumos. "DARPA kopš 1970. gadiem ir bijis pionieris smadzeņu un mašīnu saskarnes tehnoloģijās, bet mēs sākām ieguldīt lielus līdzekļus 2000.gadu sākumā, kad uzlabotu sensoru un informācijas tehnoloģiju saplūšana pavēra iespējas jaunām spējām, " paziņoja DARPA bioloģisko tehnoloģiju biroja direktors. Justin Sanchez. "Kopš tā laika DARPA ir ieguldījis simtiem miljonu dolāru, " neirozinātnes "pāreju uz" neirotehnoloģiju ", izmantojot virkni kumulatīvi progresīvāku pētniecības programmu, kas paplašina robežas, kas ir iespējamas šajā ārkārtīgi sarežģītajā jomā."

NESD programmas mērķis ir izveidot smadzeņu un mašīnu nervu saskarni ar 1 miljonu neironu, kas ir paredzams, ka tam būs pietiekami, lai vienlaikus varētu iespējot neironu datu kodēšanu un dekodēšanu redzei, dzirdi un runu. Attēlu avots: Wikimedia.

Jaunākais posms šajā pārejā ir NESD programma, kas sākās 2016. gada janvārī ar uzaicinājumu iesniegt priekšlikumus. Tās izvirzītais mērķis: "izstrādāt implantējamu sistēmu, kas spēj nodrošināt precīzu saziņu starp smadzenēm un digitālo pasauli." Veiksmīgie priekšlikumi ietver daudzus prestižus dalībniekus, tai skaitā:

  • Brown universitāte
  • Kolumbijas universitāte
  • Fondation Voir et Entender
  • John B. Pierce laboratorija
  • Paradromics, Inc.
  • Kalifornijas Universitāte, Berkeley

NESD uzaicinājumā iesniegt priekšlikumus bija vairāk nekā tikai pie-in-the-sky idejas. Pieņemtajiem priekšlikumiem bija jāiekļauj plāni tādu implantējamu iepakojumu izstrādei, kas atbilstu konkrētiem tehniskiem mērķiem saistībā ar bioloģiskās saderības problēmām, komunikāciju un jaudu sistēmai. Turklāt programmas papildu mērķis ir sekmēt izpratni par neironu līmeņa precizitāti, kā cilvēka smadzenes vienlaikus apstrādā redzi, runu un dzirdi. Tas nav mazs feat, jo komandām ir jāpārvērš šī izpratne par progresīvām neiro skaitīšanas metodēm un matemātiskajiem modeļiem, kas spēj kodēt un dekodēt vismaz 1 miljona neironu neironu datus.

"NESD programma paredz nākotni, kurā progresīvās nervu ierīces piedāvā uzlabotu precizitāti, izšķirtspēju un precizitāti maņu saskarni terapeitiskām lietojumprogrammām, " teica filozofs Alvelda, dibinātājs NESD programmu menedžeris. "Palielinot progresīvu nervu saskarnju spēju paralēli iesaistīt vairāk nekā 1 miljonu neironu, NESD mērķis ir nodrošināt bagātīgu divvirzienu saziņu ar smadzenēm tādā mērogā, kas palīdzēs padziļināt mūsu izpratni par šīs orgānas pamata bioloģiju, sarežģītību un funkcijām . "

Par laimi, NESD programmu komandām būs palīdzība, jo DARPA ir izveidojis arī NESD nozares grupu, kuras mērķis ir atbalstīt NESD dalībniekus ar pieeju dizaina palīdzībai, ražošanas pakalpojumiem un ātrai prototipēšanai. Šīs sadarbības mērķis ir sekmēt veiksmīgu pāreju no pētniecības uz komerciālām tehnoloģijām. NESD Industry Group darbosies kā NESD programmu komandas apakšuzņēmēji, un tajā ietilpst tādas organizācijas kā:

  • Allen Brain Science institūts
  • Bionikas institūts
  • Boston Micromachines Corporation
  • Boston Scientific
  • Chronokāms
  • Cirtec
  • DragonID
  • Brīvības fotonika
  • IMEC
  • Infinite artroskopija
  • Inscopix
  • Nanomedicīniskā diagnostika
  • Naval Research Laboratory
  • Star Lab
  • Qualcomm

Ar NESD un ASV Nacionālā veselības institūta smadzeņu pētniecību, sekmējot inovatīvu neirotehnoloģiju (BRAIN) iniciatīvu, intensīvas pūles un valsts finansējums tiek novirzīts neirozinātnes un neirotehnoloģijas attīstības grupu rokās. Viens no galvenajiem abiem centieniem ir arī izpētīt neironu saskarnes ētiku, lai sagatavotu pasauli nākotnei, kas mūsdienās var redzēt smadzeņu un mašīnu saskarni kā kopīgu un produktīvu.