Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) har annonceret lanceringen af programmet Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), der sigter mod at udvikle ikke-invasive metoder til styring af forskellige tankesystemer. Inden for dets rammer blev seks hold fra forskellige universiteter valgt til at udvikle tovejs-hjernemaskine-grænseflader til brug af kvalificeret personale. Disse grænseflader giver mulighed for "at kontrollere aktive cyberforsvarssystemer, en sverm af ubemandede droner eller kommunikere med et computersystem." DARPA ønsker at få et passende kontrolsystem inden for de næste fire år.
Ifølge Al Emondi, leder af DARPA's bioteknologiafdeling og N3-programkurator, er der allerede mange ikke-invasive neuroteknologier i verden, men ikke i de løsninger, der kræves for at skabe højtydende, bærbart udstyr til nationale sikkerhedsopgaver.
Især taler vi om udviklingen af teknologier, der giver mulighed for kun 50 millisekunder at læse og skrive ny information til hjerneceller i begge retninger og interagere med mindst 16 forskellige punkter i hjernen med en opløsning på 1 kubik millimeter (dette rum dækker tusinder af neuroner).
Som bemærket i pressemeddelelsen offentliggjort af agenturet på sin officielle hjemmeside deltager Battel Memorial Institute, Johns Hopkins University, PARC, Rice University samt forskere fra Carnegie Mellon University i programmet til at udvikle ikke-invasive metoder til kontrol af forskellige tankesystemer.
Ifølge Al Emondi vil det fireårige program have tre udviklingsfaser. I den aktuelle første fase har hold et år til at demonstrere evnen til at skrive og læse information fra hjerneceller. Hold, der lykkes med at løse dette problem, går videre til næste trin i programmet. Inden for dens rammer skal de udvikle og teste prototyper af apparater, der bruger laboratoriedyr inden for 18 måneder. Hold, der imødekommer denne udfordring, får lov til at gå videre til den tredje fase af udviklingen - test deres enheder med menneskelige frivillige.
I pressemeddelelsen hedder det også, at hvert hold har taget en anden tilgang til at udvikle det ønskede system. Battel Memorial Institute behandler således et system med et minimum af invasiv intervention. Det består af en ekstern transceiver med elektromagnetiske nanotransducere, der kommunikerer med specifikke neuroner. Nanotransducere konverterer elektriske signaler fra neuroner til magnetiske signaler, som vil blive modtaget og analyseret af transceiveren. Den samme proces finder sted i den modsatte retning.
Johns Hopkins University er på sin side engageret i et fuldstændigt ikke-invasivt, sammenhængende optisk system. Det overvåger ændringer i optisk sti-længde i neuralt væv, der vil korrelere med neurale aktiviteter.
Salgsfremmende video:
PARCs projekt kombinerer ultralydsbølger og magnetiske felter for at generere lokaliserede elektriske strømme til neuromodulation.
Rice University bestræber sig på at skabe et minimalt invasivt system til bestemmelse af neurale aktiviteter gennem diffus optisk tomografi. For at transmittere signalet i den modsatte retning, det vil sige til hjernen, bruger teamet en magnetisk-genetisk tilgang.
Forskere ved Carnegie Mellon University foretrækker en enhed, der bruger en akusto-optisk tilgang til at udtrække information fra hjernen og elektriske felter til at programmere specifikke neuroner.
Nikolay Khizhnyak