Дослідники Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробили малопотужний імплантований чип LogSync, здатний аналізувати синхронність сигналів між різними ділянками мозку. Система реєструє мозкову активність, визначає силу коливань і синхронність сигналів між регіонами, а потім за допомогою машинного навчання розпізнає когнітивні та емоційні стани.
Про розробку повідомляє News-Medical. На відміну від багатьох наявних систем глибокої стимуляції мозку, які працюють за попередньо заданими параметрами, LogSync призначений для адаптивного підходу. Він може формувати тригери для стимуляції, коли алгоритм виявляє певний стан у даних про активність мозкової мережі.
Перевірка на наявних записахКоманда перевірила систему на записах мозкової активності людей, зібраних у попередніх психіатричних дослідженнях. Один набір даних відображав зміни когнітивної залученості під час розумового завдання, інший — емоційне збудження учасників, які дивилися відеокліпи. Алгоритм зміг розрізнити ці стани лише за нейронними записами.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.
News.
В окремих експериментах на щурах, проведених в Університеті Міннесоти, імплантат відстежував поточні мозкові коливання та формував тригери для стимуляції на заздалегідь визначених фазах мозкової активності.
Споживання менш як 200 мікроватівЗа словами керівниці Лабораторії інтегрованих нейротехнологій EPFL Магси Шоаран, алгоритми й апаратну частину розробляли одночасно з урахуванням обмеженого енергоспоживання імплантату. Енергоспоживання системи становить менш як 200 мікроватів. Для спрощення обчислень, потрібних для аналізу мозкових мереж і декодування біомаркерів у реальному часі, LogSync використовує логарифмічні обчислення.
Роботу опублікували в IEEE Journal of Solid-State Circuits. Початкове тестування було зосереджене на психіатричних застосуваннях, зокрема пов’язаних із розладами настрою та тривожними розладами. Автори також вказують на можливість застосування підходу в адаптивній стимуляції за рухових розладів, неінвазивній стимуляції із замкненим контуром та інтерфейсах на основі фокусованого ультразвуку.
