ニューロンが演奏する交響曲コンサートを「聴く」ことができると想像してみてください。それは何ですか ニューラルマトリックスのチームによって開発されました。 ジョナサン・ビヴェンティ教授 A デューク大学、それが可能になり始めています。このデバイスは単なる技術的なアップグレードではありません。 パラダイムシフト。 とともに 1008 個の多重電極 前例のない解像度で脳活動をキャプチャします。
「課題は、単にセンサーを追加することではなく、脳がセンサーを拒否しないようにセンサーを統合することでした」と Viventi 氏は説明します。 発表された研究では su 科学トランスレーショナル医学 その秘密は?あ 二酸化ケイ素コーティング (t-SiO₂) 厚さ 3 ミクロンで、体液による攻撃から保護します。結果: 6年間の安定稼働 霊長類でのテストでは、以前のデバイスでは 18 か月かかりました。
しかし、それだけではありません。統合された電子機器によりケーブルの数が 100 本未満に減り、従来のシステムを制限していた接続のもつれが解消されます。 ダイヤル式電話機からスマートフォンになったようなものです.
ニューラル マトリックス、理論から実践まで: 驚くべきテスト
2023 年、Neural Matrix はラットを使った実験で話題になりました。視覚野につながって、彼は記録した 特定のパターン 動物が幾何学的形状を認識したとき。 「円と四角に対応する神経署名を 92% の精度で識別しました。」、報告書を明らかにします サイエンス・コーポレーション.
さて、テストは霊長類に移ります。によって引用された研究では、 生体医工学、インプラントを装着したマカクザルは、思考だけを使ってロボットアームを制御しています。 50ミリ秒の遅延 – ほぼリアルタイムで。 特に低遅延は臨床応用にとって重要です.
そして見通しは?チームが目指すのは、 65.000 個の電極 2026 年までに。頭がくらくらするような数字: 「その密度があれば、アルツハイマー病のような病気に関係する神経ネットワーク全体をマッピングすることができます。」とビベンティは予想している。
生物学に挑戦するデザイン
Neural Matrix と他のインプラントの違いは何ですか? 3 つの主要なイノベーション:
- 空間多重化: 電極はカメラのピクセルのようにマトリックス状に組織され、より広い脳領域をカバーします。
- 自己給電型電子機器:体温を利用して外部バッテリーへの依存を軽減します。
- ハイブリッド素材:柔軟なシリコンとカーボンナノチューブを組み合わせて、脳の動きを抵抗します。
「私たちがインスピレーションを得たのは、 ラミニン、神経の成長を促進するタンパク質です」と彼は説明します。 佐藤エミリー、に関する研究の共著者 マトリックスサイエンスのブログ。参考文献は合成ペプチドです。 SCR127、センサーへの細胞接着を促進するために使用されます。
要約すると、このデバイスは炎症を引き起こすことなく神経組織と一体化します。 「6か月後、重大な神経膠症は検出されませんでした。」からのデータを確認します。 PubMedの.
臨床応用に向けて(そしてその先へ)
その影響は研究の範囲を超えています。ニューラル マトリックスでは次のことが可能です。
- 神経補綴に革命を起こす:これにより、麻痺患者がミリメートル未満の精度で外部デバイスを制御できるようになります
- てんかんをリアルタイムで監視する: 症状の30秒前に発作開始を検出
- 薬物の影響をマッピングする: 新しい分子が脳活動にどのような影響を与えるかを研究
「我々は、チューリッヒ工科大学はパーキンソン病の脳深部刺激に適応させる予定である」とビベンティは発表した。しかし、大きな夢を抱く人たちもいます。 イーロン·マスク 「Neuralinkはこれらのイノベーションからインスピレーションを受けるだろう」とツイートした。
ニューラル マトリックス、未解決の疑問と今後の課題
進歩にもかかわらず、障害は依然として残っています。の コスト それは 500.000 つです。各プロトタイプには XNUMX 万ドル以上の価値があります。次に、 スケーラビリティ: 65.000 個の電極を埋め込むには、まだ存在しない低侵襲手術技術が必要です。
そして倫理?私たちはこれらのテクノロジーが不平等を生み出すことを阻止しなければなりません。生命倫理学者が、誰がこれらのテクノロジーにアクセスできるのか疑問に思うのは当然です。 神経データをどのように保護するか、それが私たちのアイデンティティの本質です。
その間、ニューラル マトリックスは進化し続けています。次のバージョンでは、 マイクロ流体冷却システム、電極によって発生する熱を管理します。頭脳と機械を接続する競争はまだ始まったばかりです。