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スマートな頭脳のインプラントのための電子工学を改善する imec

Published on October 21, 2010 at 8:32 PM

、 1 日、私達が頭脳の電子工学を植え付けられたことを想像して下さい。 電子工学頭脳の損なわれた領域を復元する。 またはスピーチ、ヒアリング、視野、動き制御、また更にメモリのような損なわれた機能。

科学フィクションのように鳴りますか。

電子工学の視点から、私達は生物的構造の速い急上昇です。 私達が作ってもいい電子回路のサイズは既に人間回路、すなわち神経および脳細胞のサイズと等しいです。 そして電子および生物的回路は両方同じメカニズムを通って話します: 電気的信号。

当然、たくさん私達がまだ十分に理解しないことがあります。 私達はまだ脳細胞の言語を把握しなければなりません。 セルは何を隣人にシグナルを始動させると言いますか。 メモリはどのように頭脳で固定されますか。 それらはどのように読みましたありますか。 そして私達にまだ頭脳、人間の脳の connectome の限定的なマップがありません。

まだ、既に電子工学があります頭脳に話す。 深い頭脳の刺激のプローブ (DBS)によって、厳しいパーキンソン、不況、または固定観念の人々の状態を取り除くことは可能です。 DBS の技術は確立して、たくさんの患者の生命を改善するのに既に正常に使用されていました。

しかし DBS は今日の電子技術のすべての可能性を利用しません。 電極は無感覚なたくさんの脳細胞を患者の病気の実質の被告人がどこににいるか大きく (mm スケール)、すぐに刺激します。 また、 DBS の電子工学は測定でき応用刺激がならオーバーシュートするか、または undershooting。 従って DBS は多くの不必要な副作用のかなり粗野な技術、です。

imec で、私達は DBS の技術の改善に取り組んでいます。 私達は大いにより小さい神経細胞の小さいグループを刺激し、電極を作成しました (10µm に)。 刺激にプローブのまわりで全領域を刺激するかわりに標的細胞の方に、指す指示されたビームをするためにそして私達は電子工学に取り組みました。 持続させて下さい、私達はまた応用刺激を操縦するために脳細胞からのシグナルが測定され、使用されるクローズド・ループ刺激に取り組んでいます。

多分 5 年では、これらの技術は広く大いにスマート今日の粗野な機器より適当である臨床使用中の DBS のプローブの原因となり。

しかし私が更に見るとき、 10 から私達が今日開発している技術ことを 20 年を、私信じます今後言って下さい結局スマートな頭脳のインプラントで使用される。 そのようなインプラントは取り替えることができ、修理することは脳組織を傷つけました。 または腫瘍、事故、または頭脳の infarcts によって引き起こされる盛り土の頭脳キャビティ。

イメージ投射および 3D プロトタイピングの技術の助けによって傷つけられた骨のティッシュを取り替えることを、非常に精密な 3D インプラントを、のような作成することは可能既に今日使用しますです。 私達は当然それらが周囲の脳組織と快適で合ったのは適用範囲が広く、伸縮自在、 biocompatible 材料のこれらのインプラントを作らなければならないからです。 これらのインプラントの表面で、近隣のニューロンをそれぞれ刺激し、聞くことができるたくさんの微小電極があります。

そのようなインプラントは何をされますか。

最初に、それらは biocompatible のボディに信号を送る疑似生存で受動的にキャビティを満たします。 私達が今見る何をもはや作業を感じないのでキャビティを囲むニューロンが作用することを止めることです。 インプラントはキャビティが傷のティッシュおよび液体で満ちていることを防ぎます。 そしてすべてが」通常ように ` ビジネスであることを周囲の脳細胞に示します。

しかし私達はまた結局実行中ボディとしてインプラントを使用するために学びます。 実行中ボディ、ニューロンの成長を刺激する第 1。 私達は神経細胞がインプラントを位置付けるようにするスポンジそっくりのインプラントを、例えば作ることができます。 そして二番目に、シグナルを繋ぐボディ、破壊された神経のパスを再接続する。 当然、ニューロンが初めに接続された私達は丁度知りません。 しかし頭脳はプラスチックおよび自己回復です。 私達は網膜のインプラントによってそうするべきパスを与えられれば頭脳が適した接続を再確立できること、例えば見ます。 従ってインプラントは選択的な、指示されたクローズド・ループ刺激の助けによってこの学習および治療段階を、サポートしなければなりません。

今日の科学フィクションは規則的に明日の現実であると証明します。 R & D に基づいて私達は、私今後信じますその 1 日、 10-20 年を、私達頭脳の電子工学を植え付けられます今日。 復元するために電子工学で満ちていたスマートなインプラントは頭脳の領域そして機能を損ないました。

Last Update: 12. January 2012 10:50

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