Предложен новый способ считывать информацию из мозга

Новые исследования, проведенные учеными Лаборатории прикладной физики и Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса, открывают перед нами важные перспективы в области неинвазивных нейроинтерфейсов (BCI). Их последние открытия, опубликованные в журнале Scientific Reports, показывают, что деформации нервной ткани могут стать новым сигналом для считывания информации из мозга.

Несмотря на то, что традиционные BCI требуют хирургических имплантатов для точной фиксации нейронных сигналов, ученые предлагают новый метод, который позволяет регистрировать мозговую активность без необходимости хирургического вмешательства. Этот метод основан на измерении микроскопических деформаций ткани, возникающих при активации нейронов.

Это открытие может привести к революционным изменениям в области нейротехнологий, открывая новые возможности для развития неинвазивных методов взаимодействия с мозгом. Благодаря использованию деформаций нервной ткани как сигнала для BCI, ученые могут создать более эффективные и безопасные способы общения с мозгом, что открывает новые перспективы в лечении нейрологических заболеваний и развитии технологий прямого контроля над компьютерными интерфейсами.

Для выявления деформаций в нервной ткани исследователи применили систему цифровой голографической визуализации (DHI), способную обнаруживать изменения высоты ткани на уровне десятков нанометров. Система DHI основана на использовании лазерного облучения нервной ткани и регистрации отраженного света с помощью высокочувствительной камеры, что обеспечивает получение изображения с высоким разрешением и фиксацию изменений скорости движения ткани.

Одним из основных вызовов, с которым столкнулись исследователи, было разделение нужного сигнала от фоновых физиологических шумов, таких как кровоток и дыхание. Для точного анализа деформаций исследователи проводили сложную обработку данных, учитывая влияние различных факторов на полученные результаты.

Эксперименты с использованием системы DHI позволили не только обнаружить деформации в нервной ткани, но и изучить их динамику в реальном времени, что открывает новые возможности для понимания процессов, происходящих в организме на микроуровне. Данная технология может быть полезна в медицине, нейронауках и других областях, где необходимо детально изучать изменения в тканях и органах.

Разработанная командой сложная методика обработки данных позволила ученым установить связь между зарегистрированными деформациями и активацией нейронов. Оказалось, что даже фоновые сигналы могут содержать важную информацию о состоянии здоровья человека, что значительно расширяет возможности применения данной технологии.

Несомненным преимуществом стало обнаружение способности системы без вмешательства в организм измерять внутричерепное давление. Это открыло перед медицинским сообществом новые перспективы для клинического мониторинга, позволяя врачам наблюдать за состоянием мозга пациентов без необходимости проведения инвазивных процедур. Подобная технология может стать важным инструментом для оценки эффективности лечения и диагностики травм головного мозга.

Современные методы цифровой голографической визуализации открывают перед исследователями возможность записи нейронной активности с высоким разрешением, не требуя хирургического вмешательства. Это важное открытие не только углубляет наши знания в области нейронаук, но и стимулирует разработку новых, более доступных интерфейсов мозг-компьютер.

Новые методы цифровой голографической визуализации предоставляют уникальную возможность изучения нейронной активности с высокой точностью, что ранее было затруднительно без хирургического вмешательства. Это значимое открытие открывает двери для более глубоких исследований в области мозговой деятельности и создания инновационных технологий.

С развитием новых методов цифровой голографической визуализации возникает перспектива создания более эффективных интерфейсов мозг-компьютер, способных улучшить качество жизни пациентов и расширить возможности медицинской диагностики. Это направление исследований имеет потенциал революционизировать медицинскую практику и принести значительную пользу обществу.