Forestil dig en chip, strategisk placeret i hjernen, som kunne forhindre epileptiske anfald eller tillade nogen, der har mistet en legemsdel til at styre en kunstig arm blot ved at tænke over det.
Det lyder måske som science fiction, men University of Florida forskere er ved at udvikle enheder, der kan fortolke signaler i hjernen og stimulerer neuroner til at udføre korrekt, fremskridt, som måske en dag gøre det muligt for en lille computer for at løse sygdomme eller endda give en lammet person styre en protese med sine tanker.
Bevæbnet med en $ 2500000 tilskud, de har modtaget i år fra National Institutes of Health, UF forskere fra College of Medicine, har College of Engineering og McKnight Brain Institute gået sammen om at skabe en neuroprosthetic chip designet til at blive implanteret i hjernen. De er i øjeblikket studerer begrebet hos rotter, men sigter mod at udvikle en prototype af enheden inden for de næste fire år, der kan testes i mennesker.
Den oprindelige mål - at rette betingelser såsom lammelser eller epilepsi.
"Vi har virkelig lyst til, hvis vi kan gøre dette, vil vi har teknologien til at tilbyde nye muligheder for patienterne," siger Justin Sanchez, direktør for UF Neuroprosthetics Research Group og en assisterende professor i pædiatrisk neurologi, neurovidenskab og biomedicinsk teknik. "Der er lidt af en revolution i gang lige nu i neurovidenskab og biomedicinsk teknik. Folk forsøger at tage udviklingsmetoder inden for direkte samspil med hjernen.
"Håbet er, at vi kan helbrede mere umiddelbart en lang række sygdomme." Forskere har været i stand til at afkode hjernens aktivitet i mange år ved hjælp af elektroencefalografi. Henvist til almindeligt som en EEG, denne teknologi indebærer at placere en sensor-kablet net over hovedet for at måle hjernens aktivitet gennem hovedbunden. Men teknologien var ikke helt følsomt nok til at tillade forskerne at afkode hjernens signaler så præcist efter behov, Sanchez sagde. Nu er forskere fokuserer på at afkode signaler fra elektroder placeret direkte i hjernevævet brug af kabler bredden af en streng af hår.
"Forskere har indset, at ved at gå inde i hjernen, vi kan fange så meget mere information, kan vi have meget mere opløsning," Sanchez sagde.
Chippen UF Forskerne søger at udvikle ville blive implanteret direkte ind i hjernevævet, hvor det kunne indsamle data fra signaler, afkode dem og stimulere hjernen i en selvstændig pakke uden ledninger. I mellemtiden er UF forskere studerer implantabelt udstyr hos rotter og evaluere en mellemform af den teknologi at placere elektroder på overfladen af hjernen hos mennesker.
UF forskere har udviklet nye teknikker, der anvender overflade elektroder til at få adgang signaler næsten lige så præcist som de kunne med sensorer implanteret i hjernen, efter fund af forskere blev offentliggjort i maj i Journal of Neuroscience Methods.
Udvikling af disse teknikker er et stort skridt fremad i forståelsen af, hvordan man bedst afkode en patients hensigtserklæring fra deres hjerne bølger og bør have bred betydning for at levere terapi, Sanchez sagde.
At indsamle data om hjernens sofistikerede signaler, som varierer fra person til person, Sanchez undersøgelser hjernen signaler fra børn med epilepsi, som er planlagt til at blive opereret for at fjerne den del af hjernen, der forårsager anfald. Disse patienter ofte skal overvåges i flere dage til uger med elektroder placeret direkte på hjernen. Læger bruge dette til at indkredse problemet området, når et barn har en anden beslaglæggelse.