Пентагон замовив створення фотонної нервової системи
Уявіть собі біонічної руку, яка підключається безпосередньо до нервової системи: мозок контролює її рух, а власник відчуває механічної кінцівкою тиск і тепло. Між іншим, нас попереджають, що з розвитком фотонних датчиків подібні фантазії ось-ось стануть реальністю.
Існуючі нейронні інтерфейси засновані на електроніці і металевих компонентах, які організм може відкинути.Тому Марк Кристенсен Марк Крістенсен з Південного методистського університету в Далласі (США) і його колеги створюють датчики з оптичних волокон і полімерів, які в меншій мірі ризикують викликати імунну відповідь, а також не схильні до корозії.
Сенсори перебувають на стадії прототипу, і поки вони, на жаль, занадто великі, щоб їх можна було імплантувати в тіло.
Датчики є полімерні кулі. Кожна сфера забезпечена оптичним волокном, яке випускає промінь світла. Він струменіє всередині датчика хитрим чином, який отримав назву «режим шепочучої галереї» (whispering gallery mode) на честь однойменного приміщення в соборі Святого Павла , Де звук поширюється далі, ніж звичайно, бо відбивається від увігнутої стіни.
Ідея пристрою в наступному: електричне поле, пов'язане з нервовим імпульсом, впливає на форму сфери, а та в свою чергу змінює резонанс світла на внутрішній оболонці, тобто нерв фактично стає частиною фотонної схеми. Зміна резонансу світла, що поширюється через оптичне волокно, дає знак маніпулятору, що мозок, наприклад, хоче поворухнути пальцем. Зворотній зв'язок покладена на інфрачервоне випромінювання, що діє прямо на нерв. Світло направляється відбивачем, розташованим на кінці оптоволокна.
Гіпотетично пристрій буде корисно не тільки втратили кінцівок, але й пацієнтам з ураженнями спинного мозку: датчики і оптоволокно допоможуть обійти непрацюючий ділянку. Але перш ніж імплантувати датчики, потрібно дізнатися, де знаходяться необхідні нервові закінчення: скажімо, хірург запропонує пацієнтові спробувати підняти відсутню руку.
Вчені планують продемонструвати працездатний прототип на прикладі кішки або собаки протягом пари найближчих років. Але спочатку розмір датчика доведеться зменшити з кількох сотень до 50 мкм. Проект вартістю $ 5,6 млн фінансується з коштів Управління перспективних досліджень (DARPA) Міністерства оборони США.
Підготовлено за матеріалами compulenta.ru і NewScientist NewScientist . .