DARPA: Bridging The Human-Computer Divide With Brain Chip Implantations

Et nytt DARPA-program tar sikte på å utvikle et implanterbart nevralt grensesnitt som kan gi enestående signaloppløsning og dataoverføring båndbredde mellom den menneskelige hjerne og den digitale verden. Grensesnittet ville fungere som en oversetter, og konvertere mellom det elektrokjemiske språket som brukes av nevroner i hjernen og de og nuller som utgjør språket i informasjonsteknologien. Målet er å oppnå denne kommunikasjonslenken i en biokompatibel enhet som ikke er større enn en kubikk centimeter i størrelse, omtrent volumet av to nikkel stablet rygg mot rygg.

Programmet, Neural Engineering System Design (NESD), skal styrke forskningsevnen innen nevroteknologi dramatisk og gi et grunnlag for nye terapier.

"Dagens beste hjernecomputersystemer er som to superdatamaskiner som prøver å snakke med hverandre ved å bruke et gammelt 300-baud-modem," sier Phillip Alvelda, NESD-programlederen. "Tenk deg hva som vil bli mulig når vi oppgraderer verktøyene våre for å virkelig åpne kanalen mellom menneskets hjerne og moderne elektronikk."

Blant programmets potensielle applikasjoner er enheter som kan kompensere for mangler i syn eller hørsel ved å mate digital auditiv eller visuell informasjon inn i hjernen med en oppløsning og erfaringskvalitet langt høyere enn det som er mulig med dagens teknologi.

Nevrale grensesnitt som for øyeblikket er godkjent for bruk, presser en enorm mengde informasjon gjennom bare 100-kanaler, med hver kanal som samler signaler fra titusenvis av nevroner om gangen. Resultatet er støyende og upresist. I motsetning til dette har NESD-programmet som mål å utvikle systemer som kan kommunisere tydelig og individuelt med en hvilken som helst av opptil en million nevroner i et gitt område av hjernen.

Å oppnå programmets ambisiøse mål og sikre at de forutsette enhetene vil ha potensialet til å være praktiske utenfor en forskningsinnstilling vil kreve integrerte gjennombrudd på tvers av flere fagområder, inkludert nevrovitenskap, syntetisk biologi, lav effekt elektronikk, fotonikk, emballasje og produksjon av medisinsk utstyr, systemer engineering, og klinisk testing. I tillegg til programmets maskinvareutfordringer, vil NESD-forskere være nødt til å utvikle avanserte matematiske og nevroberegningsteknikker for først å kode kodene med høy definisjon av sensorisk informasjon mellom elektroniske og kortikale nevronrepresentasjoner og deretter komprimere og representere disse dataene med minimalt tap av troskap og funksjonalitet .

For å akselerere den integrerende prosessen, har NESD-programmet som mål å rekruttere en mangfoldig vaktliste av ledende industriinteressenter som er villige til å tilby avanserte prototyping- og produksjonstjenester og åndsverk til NESD-forskere på et konkurransedyktig grunnlag. I senere faser av programmet kunne disse partnerne hjelpe til med å overføre de resulterende teknologiene til forsknings- og kommersielle applikasjonsrom.

For å gjøre potensielle deltakere kjent med de tekniske målene for NESD, vil DARPA være vertskap for et møte for Proposers Day som går tirsdag og onsdag februar 2-3, 2016, i Arlington, Va. Spesialvarselet som kunngjør forslagsmiddagsmøtet er tilgjengelig påhttps://www.fbo.gov/spg/ODA/DARPA/CMO/DARPA-SN-16-16/listing.html. Flere detaljer om industrigruppen som vil støtte NESD, er tilgjengelig påhttps://www.fbo.gov/spg/ODA/DARPA/CMO/DARPA-SN-16-17/listing.html. Det vil komme en bred byråmelding som beskriver de spesifikke egenskapene som søkes www.fbo.gov.

NESD er del av en bredere portefølje av programmer innen DARPA som støtter president Obamas hjerneinitiativ. For mer informasjon om DARPAs arbeid i dette domenet, besøk: http://www.darpa.mil/program/our-research/darpa-and-the-brain-initiative.

Les hele utgivelsen her ...