Au cours des deux dernières décennies, la communauté internationale de recherche biomédicale a démontré des moyens de plus en plus sophistiqués de communiquer par le cerveau avec un appareil, permettant des percées visant à améliorer la qualité de vie, comme l'accès aux ordinateurs et à Internet. un membre prothétique. DARPA a été à la pointe de cette recherche.
 
L'état de l'art dans les communications cerveau-système a employé des techniques invasives qui permettent des connexions précises et de haute qualité à des neurones ou à des groupes de neurones spécifiques. Ces techniques ont aidé les patients souffrant de lésions cérébrales et d'autres maladies. Cependant, ces techniques ne sont pas appropriées pour les personnes valides. DARPA cherche maintenant à atteindre des niveaux élevés de communications du système cérébral sans chirurgie, dans son nouveau programme, la neurotechnologie non chirurgicale de prochaine génération (N3).
 

Photo: Neurotechnologie non chirurgicale de prochaine génération (credit: DARPA)

«Le DARPA a créé N3 pour poursuivre la voie vers un système d'interface neural portable et sûr capable de lire et d'écrire simultanément sur plusieurs points du cerveau», a déclaré le Dr Al Emondi, responsable du programme Biological Technologies Office (BTO) de DARPA. «La neurotechnologie non chirurgicale à haute résolution a été évasive, mais grâce aux progrès récents en ingénierie biomédicale, en neurosciences, en biologie synthétique et en nanotechnologie, nous croyons maintenant que l'objectif est réalisable.
 
Des neurotechnologies non invasives telles que l'électroencéphalogramme et la stimulation transcrânienne à courant continu existent déjà, mais n'offrent nulle part la précision, la résolution de signal et la portabilité requises pour les applications avancées par des personnes travaillant dans des environnements réels. Les chercheurs N3 potentiels devront faire face à de nombreux défis scientifiques et techniques pour contourner ces limites, mais le plus grand obstacle sera de surmonter la physique complexe de la diffusion et de l'affaiblissement des signaux qui traversent la peau, le crâne et le cerveau.
 
"Nous demandons à des équipes multidisciplinaires de chercheurs de construire des approches qui permettent une interaction précise avec de très petites zones du cerveau, sans sacrifier la résolution du signal ou introduire une latence inacceptable dans le système N3", a déclaré Emondi. Les seules technologies qui seront considérées dans N3 doivent avoir un chemin viable vers une utilisation éventuelle chez des sujets humains en bonne santé.
 
Si les premiers livrables du programme surmontent les défis physiques, les barrières de diaphonie et le faible rapport signal sur bruit, les objectifs du programme consisteraient à développer des algorithmes de décodage et d'encodage des signaux neuronaux, intégrant des sous-composants de détection et de stimulation dans un seul appareil. sécurité et l'efficacité du système dans des modèles animaux, et finalement tester la technologie avec des volontaires humains.
 
La DARPA prévoit que l'effort quadripolaire de la N3 se terminera par la démonstration d'un système bidirectionnel utilisé dans une tâche de défense qui pourrait inclure des interactions homme-machine avec des véhicules aériens sans pilote, des systèmes de cyberdéfense actifs ou d'autres systèmes du Département de la Défense. . En cas de succès, la technologie N3 pourrait finalement trouver une application dans ces domaines et dans d'autres domaines qui bénéficieraient d'une meilleure interaction homme-machine, comme le partenariat des humains avec des systèmes informatiques pour suivre la vitesse et la complexité des futures missions militaires.
 
Source: DARPA

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