Слияние микроэлектроники и нервной системы человека

Максим Петрович Медведев, Сергей Александрович Иванов

Аннотация


Рассмотрены основные теоретические аспекты, необходимые для понимания функционирования биологических нейронных сетей с целью их последующего воспроизводства в виде эквивалентных электронных устройств. Рассмотрены устройства, применяемые последние 4 года для прямого взаимодействия с нейронами, их недостатки, а также предложена модель гибкого и эффективного устройства, не сталкивающегося с рассмотренными проблемами и позволяющего на нескольких уровнях взаимодействовать напрямую с нервной системой человека.


Ключевые слова


нейрокомпьютерный интерфейс; нейронная сеть; многоэлектродный массив; мембранный потенциал

Полный текст:

PDF (English)

Литература


Jerry J. Shih, Dean J. Krusienski, Jonathan R. Wolpawc. Brain-Computer Interfaces in Medicine. The National Center for Biotechnology Information. Mayo Clinic Proceedings, 2012, vol. 87, no. 3, pp. 268–279. DOI: 10.1016/j.mayocp.2011.12.008

Tim Urban. Neuralink and the Brain’s Magical Future. Available at: http://waitbutwhy.com/2017/04/neuralink.html (accessed 14 April 2017).

Maynard E.M., Nordhausen C.T., Normann R.A. The Utah Intracortical Electrode Array: a Recording Structure for Potential Brain-Computer Interfaces. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 1997, vol. 102, no. 3, pp. 228–239. DOI: 10.1016/S0013-4694(96)95176-0

Man with Quadriplegia Employs Injury Bridging Technologies to Move Again – Just by Thinking. Case Western Reserve University. Available at: http://thedaily.case.edu/man-quadriplegiaemploys-injury-bridging-technologies-move-just-thinking/ (accessed 20 April 2017).

Elizabeth Newbern. Paralyzed Man Can ‘Feel’ Again with Brain-Connected Prosthetic Hand. Available at: http://www.livescience.com/52199-brain-connected-prosthetic-restores-feeling.html (accessed 20 April 2017).

Leigh R. Hochberg, Mijail D. Serruya, Gerhard M. Friehs, Jon A. Mukand, Maryam Saleh, Abraham H. Caplan, Almut Branner, David Chen, Richard D. Penn, John P. Donoghue. Neuronal Ensemble Control of Prosthetic Devices by a Human with Tetraplegia. Nature, 2006, vol. 442, no. 13, pp. 164–171. Available at: https://www.nature.com/nature/journal/v442/n7099/full/nature04970.html. DOI: 10.1038/nature04970

Antonio Regalado. The Thought Experiment. Available at: https://www.technologyreview.com/s/528141/the-thought-experiment/ (accessed 23 April 2017).

Antonio Regalado. Meet the Guys Who Sold “Neuralink” to Elon Musk without Even Realizing It. Available at: https://www.technologyreview.com/s/604037/meet-the-guys-who-sold-neuralink-to-elonmusk-without-even-realizing-it/ (accessed 24 April 2017).

Maria Vomero, Elisa Castagnola, Francesca Ciarpella, Emma Maggiolini, Noah Goshi, Elena Zucchini, Stefano Carli, Luciano Fadiga, Sam Kassegne, Davide Ricci. Highly Stable Glassy Carbon Interfaces for Long-Term Neural Stimulation and Low-Noise Recording of Brain Activity. Nature, 2017. Available at: https://www.nature.com/articles/srep40332.

Andres Canales, Xiaoting Jia, Ulrich P. Froriep, Ryan A. Koppes, Christina M. Tringides, Jennifer Selvidge, Chi Lu, Chong Hou, Lei Wei, Yoel Fink, Polina Anikeeva. Multifunctional Fibers for Simultaneous Optical, Electrical and Chemical Interrogation of Neural Circuits in Vivo. Nature biotechnology, 2015, vol. 33, pp. 277–284. Available at: http://www.nature.com/nbt/journal/v33/n3/full/nbt.3093.html. DOI: 10.1038/nbt.3093




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr180103

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.