'블랙 테크놀로지'로 불리는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술이 또 한 번 '진화'했다. 최근 Tianjin University 뇌-기계 상호 작용 및 인간-기계 공존 Haihe Lab 팀은 Southern University of Science and Technology 팀과 협력하여 세계 최초의 오픈 소스 온칩 뇌-기계 인터페이스 지능형 상호 작용 시스템인 MetaBOC를 개발했습니다. 이 시스템은 장애물 회피, 추적, 로봇 잡기 등의 작업을 위해 "두뇌"를 훈련시키는 무인 제어를 가능하게 하여 뇌 컴퓨팅에서 영감을 받은 다양한 작업을 수행합니다.

시스템의 지휘 센터는 배양된 "두뇌"입니다. 이 팀은 인간의 뇌와 유사한 기관의 성장과 발달을 촉진하는 데 있어 물리적 장의 역할을 처음으로 국제적으로 검증했으며, 뇌를 조절하는 저강도 집속 초음파의 원리와 메커니즘을 명확히 했습니다. 이는 온칩 브레인-머신 인터페이스 시스템인 MetaBOC에 지능형 기능을 위한 더 나은 기반을 제공합니다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 '브레인(Brain)' 최근호에 게재됐다.

인간의 두뇌는 세계에서 가장 복잡한 물질로 알려져 있습니다. 현재, 차세대 생명체와 비생명체 간의 융합과 상호작용의 물결 속에서, 줄기세포 기술을 이용한 '뇌'의 체외 배양을 통해 '마인드 컨트롤'을 달성하는 방법이 해당 분야에서 폭넓은 학문적 관심을 받고 있다. 온칩 뇌-머신 인터페이스 연구.

톈진대학교 부총장이자 뇌-기계 상호작용 및 인간-기계 공존 하이허 연구소 소장인 밍둥 교수는 "온칩 뇌-기계 인터페이스는 체외 배양된 '뇌'(뇌와 유사한 장기 등)를 전극 칩과 결합하여 온칩 뇌를 구현하고, 인코딩-디코딩 및 자극-피드백을 통해 외부 정보와 상호작용하는 기술"이라고 설명했습니다. 그는 온칩 뇌-기계 인터페이스가 뇌-기계 인터페이스 분야의 중요한 신흥 분야로서 하이브리드 지능 및 뇌 유사 컴퓨팅과 같은 첨단 기술 발전에 혁명을 일으킬 것으로 기대한다고 밝혔습니다.

현재 온칩 브레인-머신 인터페이스 구축 기술은 지능형 기반, 통신, 마이그레이션 및 통합과 같은 몇 가지 핵심 요소를 포함하는 아직 초기 단계에 있습니다. 이 중 지능형 기반은 지능형 신체의 중앙처리장치(CPU) 역할을 하며, 뇌를 효율적으로 시뮬레이션하고 디코딩하는 것을 목표로 온칩 뇌 지능을 구현하는 핵심 역할을 합니다.

텐진대학교의 Xiaohong Li 교수는 "현재 가장 유망한 지능형 기초 모델로 여겨지는 뇌와 유사한 기관은 인간의 뇌와 유사한 구조와 기능을 가지고 있음에도 불구하고 여전히 낮은 성숙도와 부적절한 영양 공급과 같은 병목 현상에 직면해 있습니다"라고 인정했습니다. 의학 박사이자 뇌-기계 상호작용 및 인간-기계 공존을 위한 Haihe 연구소의 온칩 뇌-기계 인터페이스 팀 책임자입니다.

연구팀은 연구를 통해 저강도 ​​집속초음파가 신경전구세포의 증식과 신경세포의 분화를 현저히 촉진하고, 보다 명확한 층화로 피질판의 두께를 증가시키며, 시냅스 구조와 기능적 성숙을 향상시켜 궁극적으로 삼중 신경세포를 형성할 수 있음을 발견했다. 높은 복잡성과 계산 능력을 갖춘 차원 신경망. 이는 온칩 두뇌-기계 인터페이스를 위한 더 나은 지능형 기반을 제공합니다.

이번 연구는 저강도 집속 초음파가 뇌와 유사한 기관과 숙주 사이의 통합과 상호작용을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 신경 발달 결함의 재생과 복구에 기여할 수 있음을 확인시켜 줍니다. 이러한 초기 연구 결과는 의료 재활 분야에서 온칩 뇌 시스템의 잠재적인 적용 가능성을 보여줍니다.

온칩 뇌-기계 인터페이스 지능형 상호 작용 시스템 MetaBOC는 다양한 차원의 온칩 뇌에 적합하고 다양한 자극 패러다임을 갖추고 인공 지능 기술을 통합하며 멀티 태스킹이 가능한 4가지 주요 모듈을 포함합니다.

앞으로 팀은 지능형 통신, 지능형 마이그레이션, 온칩 뇌-기계 인터페이스의 지능형 통합과 같은 주요 과학적 문제를 더욱 탐구하여 이 기술을 실용적인 응용 프로그램으로 전환하는 것을 가속화할 것입니다.