Εγκεφαλικό εμφύτευμα με 4.096 ηλεκτρόδια τοποθέτησε επιτυχώς η Precision

[Snoob]

Η ανταγωνίστρια της Neuralink εκτιμά ότι το ελάχιστα παρεμβατικό εγκεφαλικό εμφύτευμα θα είναι εμπορικά διαθέσιμο μέσα στον επόμενο χρόνο.

Η Precision Neuroscience, εταιρία ανάπτυξης συστημάτων διεπαφής εγκεφάλου με υπολογιστή, ανακοίνωσε ότι σημείωσε νέο ρεκόρ τοποθέτησης ηλεκτροδίων που επικοινωνούν με τους νευρώνες ανθρώπινου εγκεφάλου, με 4.096 ηλεκτρόδια συνολικά, καταρρίπτοντας την προηγούμενη κορυφαία επίδοση με 2.048 που είχε σημειωθεί πέρυσι.

Τα υψηλής πυκνότητας ηλεκτρόδια επιτρέπουν στους νευροεπιστήμονες να χαρτογραφήσουν τη δραστηριότητα των νευρώνων με πρωτοφανή ανάλυση, εξέλιξη που στην πορεία θα τους βοηθήσει να αποκωδικοποιήσουν καλύτερα τις σκέψεις και να τις μετατρέψουν στις σκοπούμενες ενέργειες.

Η Precision, όπως πολλές ανταγωνίστριες εταιρίες, σε πρώτη φάση έχει θέσει ως στόχο τη χρησιμοποίηση του συστήματος διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI) προκειμένου να επαναφέρει την ικανότητα ομιλίας και κίνησης σε ασθενείς, ιδίως σε εκείνους που έχουν υποστεί εγκεφαλικό ή τραυματισμό στη σπονδυλική στήλη. Όμως η Precision διακρίνεται σε σχέση με τον ανταγωνισμό λόγω μιας έμμεσης σύνδεσης που διατηρεί με τη γνωστότερη εταιρία του  χώρου, τη Neuralink, ιδιοκτησίας του αμφιλεγόμενου δισεκατομμυριούχου Ίλον Μασκ.

Συνιδρυτής της Precision είναι ο νευροχειρουργός και μηχανικός Μπεν Ράπαπορτ, ο οποίος συμμετείχε και στην ίδρυση της Neuralink, το 2016. Ο Ράπαπορτ στη συνέχεια αποχώρησε από την εταιρία και, το 2021, ξεκίνησε την ανταγωνιστική Precision μαζί με τρεις συναδέλφους, δύο εκ των οποίων είχαν επίσης συμμετοχή στη Neuralink.

Στο επεισόδιο podcast της Wall Street Journal, που μεταδόθηκε στις 3 Μαΐου, ο Ράπαπορτ άφησε να εννοηθεί ότι αποχώρησε από τη Neuralink καθώς είχε εκφράσει επιφυλάξεις για την ασφάλεια των περισσότερο παρεμβατικών εμφυτευμάτων στα οποία στρεφόταν τότε η εταιρία.

Αυτή τη στιγμή, το BCI της Neuralink ενσωματώνει 1.024 ηλεκτρόδια μέσω 64 νημάτων, λεπτότερων από τρίχα, τα οποία εμφυτεύονται στον εγκέφαλο από χειρουργικό ρομπότ. Στον πρώτο ασθενή που έλαβε το εμφύτευμα, τα νήματα αυτά τοποθετήθηκαν 3 έως 5 χιλιοστά μέσα στον εγκεφαλικό ιστό. Μερικές εβδομάδες μετά την επέμβαση, όμως, το 85% εκείνων των νημάτων είχε αποσπαστεί από τον εγκέφαλο του ασθενή, και ορισμένα από τα ηλεκτρόδια απενεργοποιήθηκαν, λόγω της μετατόπισης. Σύμφωνα με δημοσιογραφικές πληροφορίες, η Neuralink σχεδιάζει να τοποθετήσει τα νήματα βαθύτερα -στα 8 χιλιοστά- στο δεύτερο ασθενή. Η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων φέρεται να έχει δώσει το πράσινο φως για αυτή την επέμβαση. 

Η συσκευή της Precision, αντίθετα, δεν εισέρχεται καθόλου στον εγκεφαλικό ιστό, αλλά τοποθετείται επάνω στον εγκέφαλο. Η συσκευή περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα κίτρινο φιλμ, το οποίο φέρεται να έχει το ένα πέμπτο του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας, και περιέχει 1.024 ηλεκτρόδια, τοποθετημένα σε δικτυωτή διάταξη. Η συσκευή είναι σπονδυλωτή, επιτρέποντας την προσθήκη πολλαπλών φιλμ. Αυτά, τοποθετούνται επάνω στον εγκέφαλο, μέσω μιας ελάχιστα παρεμβατικής διαδικασίας, που περιορίζεται στη διάνοιξη μιας πολύ λεπτής σχισμής στο κρανίο, μέσα από την οποία η συσκευή, που παραπέμπει σε κίτρινη κορδέλα, εισέρχεται στο σώμα, σύμφωνα με την Precision. Στη συνέχεια, το φιλμ προσαρμόζεται στην επιφάνεια του εγκεφάλου. Η επεξεργαστική μονάδα που συλλέγει δεδομένα από τα ηλεκτρόδια είναι σχεδιασμένη ώστε να στέκεται ανάμεσα στο κρανίο και το τριχωτό της κεφαλής. Εφόσον χρειαστεί να αφαιρεθεί το εμφύτευμα, το φιλμ είναι σχεδιασμένο να αποσπάται από τον εγκέφαλο, χωρίς να προκαλεί βλάβη.

Τον Απρίλιο, ομάδα νευροχειρουργών τοποθέτησε μία από τις συσκευές της Precision, η οποία ενσωμάτωνε τέσσερα φιλμ -συνολικά 4.096 ηλεκτρόδια- στον εγκέφαλο ασθενούς, ο οποίος υποβαλλόταν σε εγχείρηση για την αφαίρεση καλοήθους όγκου από τον εγκέφαλο. Παρότι ο ασθενής βρισκόταν υπό νάρκωση όταν οι χειρουργοί άνοιξαν το κρανίο, οι ερευνητές της Precision αξιοποίησαν τις τέσσερις συστοιχίες ηλεκτροδίων προκειμένου να καταγράψουν λεπτομερή νευρωνική δραστηριότητα από μια περιοχή του εγκεφάλου έκτασης περίπου 8 τετραγωνικών εκατοστών.

"Το ρεκόρ αυτό συνιστά ένα σημαντικό βήμα προς μια νέα εποχή", δήλωσε ο Ράπαπορτ μέσω δελτίου τύπου. "Η ικανότητα καταγραφής πληροφοριών από τον εγκεφαλικό φλοιό σε τέτοιο μέγεθος και κλίμακα θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τον εγκέφαλο σε πολύ βαθύτερο επίπεδο".

Η δοκιμή του εμφυτεύματος είναι η 14η φορά που η Precision τοποθέτησε τη συσκευή της σε ανθρώπινο εγκέφαλο, σύμφωνα με το CNBC, που ήταν παρόν στο χειρουργείο, το οποίο πραγματοποιήθηκε στη Νέα Υόρκη. Η Precision εκτιμά ότι η συσκευή της θα είναι εμπορικά διαθέσιμη μέσα στο 2025.

Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο

[adastra]

Η τοποθέτηση ηλεκτροδίων στην επιφάνεια του εγκεφάλου είναι πιο εύκολη αλλά δεν παράγει την ίδια ποιότητα σημάτων με την τεχνική της Neuralink. Είναι 2 διαφορετικές προσεγγίσεις με διαφορετικά αποτελέσματα:

Invasive electrodes placed on the surface of the cortex can record useful signals, but they are limited in that they average the activity of thousands of neurons and cannot record signals deep in the brain [9]. Most brain-machine interfaces have used invasive techniques, because the most precise readout of neural representations requires recording single action potentials from neurons in distributed, functionally linked ensembles [10].

[bazzil]

26 λεπτά πριν, adastra είπε

Η τοποθέτηση ηλεκτροδίων στην επιφάνεια του εγκεφάλου είναι πιο εύκολη αλλά δεν παράγει την ίδια ποιότητα σημάτων με την τεχνική της Neuralink. Είναι 2 διαφορετικές προσεγγίσεις με διαφορετικά αποτελέσματα:

Invasive electrodes placed on the surface of the cortex can record useful signals, but they are limited in that they average the activity of thousands of neurons and cannot record signals deep in the brain [9]. Most brain-machine interfaces have used invasive techniques, because the most precise readout of neural representations requires recording single action potentials from neurons in distributed, functionally linked ensembles [10].

αλλά είναι ασφαλέστερη. Για αυτό ισως και  τα 4096 ηλεκτρόδια. για καλύτερη ποιότητα σημάτων.

[gagarin]

Θέλω και άλλους ανταγωνιστές!!!
ΟΣΟ ΠΙΟ ΠΟΛΛΟΙ ΤΟΣΟ ΠΙΟ ΚΑΛΑ!!!

Στην επόμενη 10ετια οι νευρολογικες παθήσεις φιλοδοξώ να αποτελούν στην πλειοψηφία τους παρελθόν!!!

Για τον άλλο το διάολο να βρεθεί κάτι αποτελεσματικό!!!

[troi.g]

Αυτά είναι τα πολύ ευχάριστα νέα από την τεχνολογία. Μακάρι οι "μεγάλοι" να έδιναν μεγαλύτερη προσοχή σε τέτοια θέματα, παρά στη αλληλοεξόντωση μας.

[alejsalonica]

...ο νευροχειρουργός και μηχανικός Μπεν Ράπαπορτ...

Αυτό από μόνο του λέει πολλά.

[adastra]

16 ώρες πριν, bazzil είπε

αλλά είναι ασφαλέστερη. Για αυτό ισως και  τα 4096 ηλεκτρόδια. για καλύτερη ποιότητα σημάτων.

Ίσως. Περιμένουμε να δούμε τα αποτελέσματα. Όσο περισσότερες επιλογές υπάρχουν τόσο καλύτερα φυσικά.

Σύμφωνα με την Neuralink αυτή η προσέγγιση δεν έχει την ανάλυση που χρειάζεται, και δεν είναι εύκολα επεκτάσιμη:

the ability to choose where our probes are inserted, including into the subcortical structures, allows us to create custom array geometries for targeting specific brain regions while avoiding vasculature. This feature is significant for creating a high-performance brain-machine interface, as the distribution of electrodes can be customized depending on the task requirements. Lastly, the miniaturization and design of the Neuralink ASIC affords great flexibility in system design and supports very high channel counts within practical size and power constraints.

In principle, our approach to brain-machine interfaces is highly extensible and scalable. Here, we report simultaneous broadband recording from over 3000 inserted electrodes in a freely moving rat. In a larger brain, multiple devices with this architecture could be readily implanted, and we could therefore interface with many more neurons without extensive re-engineering. Further development of surgical robotics could allow us to accomplish this without dramatically increasing surgery time.