Nazywana „czarną technologią” technologia interfejsu mózg-maszyna (BMI) ponownie „ewoluowała”. Niedawno zespół laboratorium Haihe Lab zajmującego się interakcją mózg-maszyna i współistnieniem człowieka z maszyną na Uniwersytecie w Tianjin, we współpracy z zespołami z Południowego Uniwersytetu Nauki i Technologii, opracował pierwszy na świecie inteligentny system interakcji typu open source, wbudowany w chip, interfejs mózg-maszyna, MetaBOC. System ten umożliwia bezzałogowe sterowanie trenowanie „mózgu” w zakresie takich zadań, jak unikanie przeszkód, śledzenie i chwytanie przez roboty, wykonując różnorodne zadania inspirowane komputerami mózgowymi.

Centrum dowodzenia systemu to kultywowany „mózg”. Zespół po raz pierwszy zweryfikował na arenie międzynarodowej rolę pól fizycznych w promowaniu wzrostu i rozwoju ludzkich narządów mózgopodobnych, wyjaśniając zasady i mechanizmy skupionych ultradźwięków o niskim natężeniu w regulacji mózgu. Zapewnia to MetaBOC, systemowi interfejsu mózg-maszyna na chipie, lepszą podstawę dla inteligentnych możliwości. Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie „Brain” z zakresu neurologii.

Ludzki mózg jest znany jako najbardziej złożona substancja na świecie. Obecnie, na fali fuzji i interakcji pomiędzy następną generacją form życia i form nieożywionych, szerokie zainteresowanie naukowców w tej dziedzinie budzi sposób osiągnięcia „kontroli umysłu” poprzez hodowlę „mózgów” in vitro przy użyciu technologii komórek macierzystych. badań nad interfejsem mózg-maszyna na chipie.

„Interfejs mózg-maszyna na chipie to technologia łącząca hodowane in vitro „mózgi” (takie jak narządy mózgopodobne) z elektrodami w celu utworzenia mózgu na chipie, który umożliwia interakcję z informacjami zewnętrznymi poprzez kodowanie-dekodowanie oraz stymulację-sprzężenie zwrotne” – powiedział profesor Ming Dong, wiceprezes Uniwersytetu Tianjin i dyrektor wykonawczy laboratorium Haihe Interaction and Human-Machine Coexistence. Uważa on, że jako ważna, rozwijająca się gałąź w dziedzinie interfejsów mózg-maszyna, interfejsy mózg-maszyna na chipie mają zrewolucjonizować rozwój pionierskich technologii, takich jak inteligencja hybrydowa i obliczenia mózgopodobne.

Obecnie technologia budowy wbudowanych interfejsów mózg-maszyna jest wciąż w powijakach i obejmuje kilka kluczowych elementów, takich jak inteligentne podstawy, komunikacja, migracja i integracja. Wśród nich inteligentna podstawa działa jako jednostka centralna (CPU) inteligentnego ciała, służąc jako rdzeń umożliwiający osiągnięcie inteligencji mózgu na chipie, którego celem jest wydajna symulacja i dekodowanie mózgu.

„Narządy podobne do mózgu, obecnie uważane za najbardziej obiecujący inteligentny model podstawowy, pomimo posiadania struktur i funkcji podobnych do ludzkiego mózgu, nadal borykają się z wąskimi gardłami, takimi jak niska dojrzałość i niewystarczająca podaż składników odżywczych” – przyznał profesor Xiaohong Li z Wydziału Uniwersytetu w Tianjin medycyny i szef zespołu ds. interfejsu mózg-maszyna na chipie w Laboratorium Haihe ds. Interakcji Mózg-Maszyna i Współistnienia Człowieka-Maszyny.

W wyniku swoich badań zespół odkrył, że skupione ultradźwięki o niskiej intensywności mogą znacząco sprzyjać proliferacji neuronalnych komórek progenitorowych i różnicowaniu neuronów, zwiększać grubość płytek korowych dzięki wyraźniejszemu uwarstwieniu, poprawiać strukturę synaptyczną i dojrzałość funkcjonalną, ostatecznie tworząc trój- wymiarowa sieć neuronowa o dużej złożoności i mocy obliczeniowej. Zapewnia to lepszą inteligentną podstawę dla wbudowanych w chip interfejsów mózg-maszyna.

Badanie potwierdza ponadto, że skupione ultradźwięki o niskiej intensywności mogą sprzyjać integracji i interakcji między narządami mózgopodobnymi a gospodarzami, a także przyczyniać się do regeneracji i naprawy defektów neurorozwojowych. Te wstępne ustalenia wskazują na potencjalne zastosowanie wbudowanych w chip systemów mózgowych w rehabilitacji medycznej.

Wbudowany na chipie inteligentny system interakcji mózg-maszyna MetaBOC obejmuje cztery główne moduły, odpowiednie dla różnych wymiarowych mózgów na chipie, wyposażonych w różnorodne paradygmaty stymulacji, integrujących technologię sztucznej inteligencji i zdolnych do wielozadaniowości.

W przyszłości zespół będzie dalej badał kluczowe zagadnienia naukowe, takie jak inteligentna komunikacja, inteligentna migracja i inteligentna integracja wbudowanych w chip interfejsów mózg-maszyna, mając na celu przyspieszenie przełożenia tej technologii na praktyczne zastosowania.