Pentagon käskis luua fotoonilise närvisüsteemi

Pentagon käskis luua fotoonilise närvisüsteemi
Pentagon käskis luua fotoonilise närvisüsteemi

Video: Pentagon käskis luua fotoonilise närvisüsteemi

Video: Pentagon käskis luua fotoonilise närvisüsteemi
Video: Рэй Курцвейл о том, как технология изменит нас 2024, Aprill
Anonim
Pilt
Pilt

Kujutage ette bioonilist kätt, mis ühendub otse närvisüsteemiga: aju kontrollib oma liigutusi ning kandja tunneb survet ja kuumust mehaanilise jäsemega. Muide, meid hoiatatakse, et fotooniliste andurite arendamisega hakkavad sellised fantaasiad reaalsuseks saama.

Olemasolevad närviliidesed põhinevad elektroonikal ja metallosadel, mida keha saab tagasi lükata. Seetõttu loovad Mark Christensen Dallase Lõuna -Metodisti Ülikoolist (USA) ja tema kolleegid optilistest kiududest ja polümeeridest andureid, mis põhjustavad vähem tõenäoliselt immuunvastust ja ei ole ka korrosiooni all.

Andurid on prototüübi staadiumis ja siiani on need kahjuks kehasse siirdamiseks liiga suured.

Andurid on polümeerkuulid. Iga sfäär on varustatud valguskiirega kiirgava optilise kiuga. See voolab anduri sees kavalal viisil, mida nimetatakse Londoni Püha Pauluse katedraali samanimelise toa auks "sosistava galerii režiimiks" (sosistava galerii režiim), kus heli liigub tavapärasest kaugemale, sest see on peegeldub nõgusast seinast.

Seadme idee on järgmine: närviimpulsiga seotud elektriväli mõjutab kera kuju, mis omakorda muudab valguse resonantsi sisekestal, see tähendab, et närv muutub tegelikult osaks fotooniline ahel. Kiudoptiliselt leviva valguse resonantsi muutus annab manipulaatorile signaali, et näiteks aju tahab sõrme liigutada. Tagasisidet omistatakse infrapunakiirgusele, mis toimib otse närvile. Valgust suunab helkur, mis asub kiu otsas.

Hüpoteetiliselt on seade kasulik mitte ainult neile, kes on kaotanud jäsemeid, vaid ka seljaaju kahjustustega patsientidele: andurid ja kiudoptilised seadmed aitavad mittetoimivast piirkonnast mööda minna. Kuid enne andurite siirdamist peate välja selgitama, kus asuvad vajalikud närvilõpmed: näiteks soovitab kirurg patsiendil proovida puuduvat kätt üles tõsta.

Teadlased kavatsevad järgmise paari aasta jooksul kassi või koera näitel demonstreerida toimivat prototüüpi. Kuid kõigepealt tuleb anduri suurust vähendada mõnesajalt 50 mikronile. 5,6 miljoni dollari suurust projekti rahastab USA kaitseministeeriumi arenenud uurimisprojektide agentuur (DARPA).

Soovitan: