Newellovo moždano sučelje za gaming ili medicinu

Starfish Neuroscience je startup kojeg je osnovao izvršni direktor Valvea Gabe Newell, s ciljem da razvije minijaturnu elektrofiziološku elektroniku ultra niske snage, odnosno mozak-mašina ili mozak-računalo sučelje (BCI).

U svojem novom priopćenju Starfish kaže da BCI sučelja imaju veliko obećanje za buduće terapije. Postojeći pristupi povezivanju s mozgom pretežno se usredotočuju na interakciju s jednom moždanom regijom (na primjer, duboka stimulacija mozga za Parkinsonovu bolest). Međutim, sve je više dokaza da brojni neurološki poremećaji uključuju disfunkciju na razini kruga, u kojoj interakcije između moždanih regija mogu biti pogrešno regulirane.

Razvoj boljih terapija za ove poremećaje zahtijevat će distribuirana neuronska sučelja sposobna za interakciju s mozgom na razini kruga; to jest, čitanje i pisanje u više povezanih dijelova mozga odjednom. Takva sučelja još ne postoje klinički, a postojeća nije jednostavno paralelizirati zbog svojih glomaznih fizičkih otisaka, potreba za snagom i propusnošću komunikacije te kirurške složenosti ugradnje.

Starfish stoga vjeruje da postoji prilika za razvoj nove klase minimalno invazivnih, distribuiranih neuronskih sučelja koja omogućuju istovremeni pristup višestrukim regijama mozga. Oni stoga rade na izradi novih tehnologija koje omogućuju snimanje i stimulaciju neuronske aktivnosti s razinom preciznosti koja znatno premašuje ono što je moguće s trenutno dostupnim sustavima. Ključni aspekt toga je smanjenje kirurškog opterećenja implantacije uređaja, dijelom smanjenjem veličine implantata.

Kako bi to omogućili rade na dva glavna načina, minimiziranjem fizičke veličine elektronike, vodova i pakiranja, te uklanjanjem baterije i smanjenjem zahtjeva za napajanjem, a njihov implantat može raditi putem bežičnog prijenosa energije.

Komercijalno dostupna elektronika za elektrofiziološku njegu nije prikladna za ove pristupe, jer obično troši mnogo energije (desetke mW) i fizički je velika (obično >5 mm, često >10 mm). Odlučili su popuniti tu prazninu razvojem vlastitog prilagođenog elektrofiziološkog čipa, u partnerstvu s imecom, organizacijom za istraživanje i razvoj s iznimnim iskustvom u pomicanju granica najsuvremenijih neuronskih sučelja, posebno u miniaturizaciji i niskoj potrošnji energije.

Njihovi ciljevi za ovaj čip usmjereni su na minimalnu veličinu i malu potrošnju energije, uz zadržavanje funkcionalnosti slične postojećim dizajnima opće namjene sposobnim za snimanje i stimulaciju. Neke od značajki njihovog rješenja uključuju:

• Nisku snagu: ukupna potrošnja energije 1,1 mW tijekom normalnog snimanja
• Fizički male dimenzije: 2 x 4 mm (razmak od 0,3 mm BGA)
• Sposoban za snimanje i stimulaciju (dvofazni impulsi)
• 32 mjesta elektroda, 16 istovremenih kanala za snimanje na 18,75 kHz
• 1 izvor struje za stimulaciju na proizvoljnim parovima elektroda
• Ugrađeno praćenje impedancije i mjerenje prolaznih promjena napona stimulacije
• Digitalna obrada podataka na uređaju i detekcija šiljaka omogućuju uređaju rad putem bežičnih sučelja niske propusnosti.

Ovaj čip koji je izrađen u TSMC 55nm procesu, dizajnirali su s namjerom buduće integracije u potpuno bežični implantat bez baterija. Stoga ima fleksibilnost za rad pod raznim ograničenjima snage. Podaci se mogu filtrirati i smanjivati ​​​​uzorkovanje, a kanali izostaviti radi uštede propusnosti, dok su komunikacijska sučelja dovoljno fleksibilna da podrže jednostavnu integraciju s većinom mikrokontrolera.

Također kažu da istovremeno aktivno razvijaju i sićušnu elektroniku niske snage za pouzdan i robustan prijenos snage i podataka kroz tkivo te očekuju da će u budućnosti imati više informacija o tom napretku.

Gabe i društvo očekuju da će njihovi prvi čipovi stići krajem 2025. godine i zainteresirani su za pronalazak suradnika kojima bi takav čip otvorio, kako kažu, 'nove i uzbudljive puteve'. U ovoj ranoj fazi posebno su zainteresirani za suradnike kojima bi se ova tehnologija dobro uklopila s njihovim postojećim radom u područjima kao što su bežična isporuka energije i komunikacija, ili one koji dizajniraju prilagođena implantirana neuronska sučelja.

Zasad nije poznato kada bi prvi čip mogao biti ugrađen u nečiji mozak, no vjerujemo da bi uskoro trebali početi s kliničkim ispitivanjima.

Poznato nam je da je Gabe Newell prije nekoliko godina istraživao mogućnosti korištenja BCI sučelja u gamingu, što znači da bismo uskoro možda mogli dobiti STEAM s igrama koje se direktno spajaju na naš mozak. San svakog gamera?