Dijuluki sebagai "teknologi hitam", teknologi antarmuka otak-mesin (BMI) telah "berevolusi" sekali lagi. Baru-baru ini, tim Haihe Lab dari Interaksi Otak-Mesin dan Koeksistensi Manusia-Mesin Universitas Tianjin, bekerja sama dengan tim dari Southern University of Science and Technology, mengembangkan sistem interaksi cerdas antarmuka otak-mesin on-chip on-chip yang pertama di dunia, MetaBOC. Sistem ini memungkinkan kendali tak berawak untuk melatih "otak" untuk tugas-tugas seperti menghindari rintangan, melacak, dan menangkap robot, menyelesaikan berbagai tugas yang terinspirasi dari komputasi otak.

Pusat komando sistem adalah "otak" yang dikembangkan. Tim ini untuk pertama kalinya telah memvalidasi secara internasional peran medan fisik dalam mendorong pertumbuhan dan perkembangan organ mirip otak manusia, memperjelas prinsip dan mekanisme USG terfokus intensitas rendah dalam mengatur otak. Hal ini memberikan MetaBOC, sistem antarmuka otak-mesin on-chip, dengan landasan yang lebih baik untuk kemampuan cerdas. Temuan penelitian tersebut baru-baru ini dipublikasikan di jurnal internasional "Brain" di bidang neuroscience.

Otak manusia dikenal sebagai zat paling kompleks di dunia. Saat ini, di bawah gelombang fusi dan interaksi antara bentuk kehidupan generasi berikutnya dan bentuk non-kehidupan, cara mencapai "pengendalian pikiran" melalui budidaya "otak" in vitro menggunakan teknologi sel induk sedang menarik perhatian akademis yang luas di bidangnya. penelitian antarmuka otak-mesin on-chip.

"Antarmuka otak-mesin on-chip adalah teknologi yang menggabungkan 'otak' yang dibudidayakan secara in vitro (seperti organ mirip otak) dengan chip elektroda untuk membentuk otak on-chip, mencapai interaksi dengan informasi eksternal melalui pengkodean-dekode dan stimulasi-umpan balik," kata Profesor Ming Dong, Wakil Rektor Universitas Tianjin dan Direktur Eksekutif Laboratorium Interaksi Otak-Mesin dan Koeksistensi Manusia-Mesin Haihe. Beliau percaya bahwa sebagai cabang baru yang penting di bidang antarmuka otak-mesin, antarmuka otak-mesin on-chip diharapkan dapat merevolusi pengembangan teknologi mutakhir seperti kecerdasan hibrida dan komputasi mirip otak.

Saat ini, teknologi konstruksi antarmuka otak-mesin on-chip masih dalam tahap awal, melibatkan beberapa elemen kunci seperti landasan cerdas, komunikasi, migrasi, dan integrasi. Diantaranya, landasan cerdas bertindak sebagai unit pemrosesan pusat (CPU) dari tubuh cerdas, yang berfungsi sebagai inti untuk mencapai kecerdasan otak on-chip, yang bertujuan untuk mensimulasikan dan memecahkan kode otak secara efisien.

“Organ mirip otak, yang saat ini dianggap sebagai model dasar kecerdasan yang paling menjanjikan, meskipun memiliki struktur dan fungsi yang mirip dengan otak manusia, masih menghadapi hambatan seperti rendahnya kematangan dan pasokan nutrisi yang tidak memadai,” aku Profesor Xiaohong Li, dari Sekolah Universitas Tianjin Kedokteran dan kepala tim antarmuka otak-mesin on-chip di Lab Haihe untuk Interaksi Otak-Mesin dan Koeksistensi Manusia-Mesin.

Melalui penelitian mereka, tim menemukan bahwa USG dengan fokus intensitas rendah dapat secara signifikan meningkatkan proliferasi sel progenitor saraf dan diferensiasi neuron, meningkatkan ketebalan pelat kortikal dengan lapisan yang lebih jelas, meningkatkan struktur sinaptik dan kematangan fungsional, yang pada akhirnya membentuk tiga- jaringan saraf dimensi dengan kompleksitas dan kapasitas komputasi tinggi. Hal ini memberikan landasan cerdas yang lebih baik untuk antarmuka otak-mesin on-chip.

Studi ini lebih lanjut menegaskan bahwa USG dengan fokus intensitas rendah dapat meningkatkan integrasi dan interaksi antara organ dan inang yang mirip otak, serta berkontribusi pada regenerasi dan perbaikan cacat perkembangan saraf. Temuan awal ini menunjukkan potensi penerapan sistem otak on-chip di bidang rehabilitasi medis.

Sistem interaksi cerdas antarmuka otak-mesin on-chip MetaBOC mencakup empat modul utama, cocok untuk berbagai dimensi otak on-chip, dilengkapi dengan paradigma stimulasi yang beragam, mengintegrasikan teknologi kecerdasan buatan, dan mampu melakukan multitasking.

Di masa depan, tim ini akan mengeksplorasi lebih jauh isu-isu ilmiah utama seperti komunikasi cerdas, migrasi cerdas, dan integrasi cerdas antarmuka otak-mesin dalam chip, yang bertujuan untuk mempercepat penerjemahan teknologi ini ke dalam aplikasi praktis.