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Neuralink: Eine neuronale Schnittstelle der nächsten Generation, die das menschliche Leben verändern könnte

INGENIEURWISSENSCHAFTENNeuralink: Eine neuronale Schnittstelle der nächsten Generation, die das menschliche Leben verändern könnte

Neuralink ist ein implantierbares Gerät, das sich gegenüber anderen erheblich verbessert hat, da es flexible zellophanähnliche leitfähige Drähte unterstützt, die mit einem „Nähmaschinen“-Operationsroboter in das Gewebe eingeführt werden. Diese Technologie kann dabei helfen, Erkrankungen des Gehirns (Depression, Alzheimer, Parkinson usw.) und des Rückenmarks (Querschnitt, Querschnittslähmung usw.) zu lindern, die ein gemeinsames Merkmal von Fehlkommunikation oder Kommunikationsverlust zwischen den Nervenzellen haben.

Neuronale Signale oder Nerv Impulse sind der Kern der menschlichen Erfahrung. Alle unsere Empfindungen, Emotionen, Schmerzen und Freuden, Glück, Erinnerung und Nostalgie sowie unser Bewusstsein sind das Ergebnis der Erzeugung, Übertragung und des Empfangs neuronaler Signale von einem Neuron zum anderen. Ein reibungsloses Funktionieren dieser führt zu einer guten Gesundheit. Jede Abweichung in diesem System aufgrund von Verletzungen oder altersbedingte Degeneration führt zu Krankheiten. Um diese neuronalen Prozesse zu verstehen, müssen neuronale Signale an ein externes Gerät wie einen Computer gesendet werden, um sie zu analysieren und geeignete Korrekturmaßnahmen durchzuführen Menschenleben und Gesundheit. Dies kann durch die Schaffung von Gehirn-Computer-Schnittstellen ermöglicht werden. 

Gehirn Computer Interface wird auch als Brain Machine Interface oder neuronales Interface bezeichnet. Es ist eine Kommunikationsverbindung zwischen dem menschlichen Gehirn und einem externen Gerät. In der jüngeren Vergangenheit hat es in diesem Bereich einige bedeutende Fortschritte gegeben. Einige dieser Geräte beinhalten einen Hirnschrittmacher1,2, BrainNet3,4, Unsterblichkeitund bionische Organe6.

Der Hirnschrittmacher erhöht die Verbindung zwischen Neuronen. Dies beinhaltet die Implantation kleiner, dünner elektrischer Drähte in den Frontallappen des Patienten und das Senden elektrischer Impulse durch ein batteriebetriebenes Gerät, wodurch die funktionelle Verbindung zwischen verschiedenen Bereichen erleichtert und mit einem Computer analysiert wird. 

BrainNet bezieht sich auf die Verbesserung der Gehirn-Computer-Schnittstelle zu einer Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle beim Menschen, bei der Inhalte aus neuronalen Signalen (wie Gedächtnis, Gefühle, Emotionen usw.) von einem "Sender" extrahiert und an einen "Empfänger" geliefert werden. Einnahme von Medikamenten über das Internet. 

Unsterblichkeit bezieht sich im Kontext dieses Artikels auf die Wiederbelebung der Gehirnfunktionen nach dem Tod des Organismus. Wissenschaftlern ist es gelungen, das Gehirn des Schweins wiederzubeleben, indem sie dem Gehirn metabolisch Energie zur Verfügung stellen. 

Bionische Organe beziehen sich auf die Entwicklung von Funktionsorganen durch die Verwendung von elektrischen Impulsen, wie dies durch die Schaffung des bionischen Auges gezeigt wurde (ein bedeutender Fortschritt, um teilweise blinden Menschen zu helfen). Bionic Eye verwendet eine glasmontierte kleine Videokamera, wandelt diese Bilder in elektrische Impulse um und überträgt diese Impulse dann drahtlos an Elektroden, die auf der Netzhautoberfläche implantiert sind. Dies ermöglicht es dem Patienten, diese visuellen Muster zu interpretieren und dadurch ein nützliches Sehvermögen zurückzugewinnen. 

Die tiefe Hirnstimulation hat im Laufe der Jahre den Übergang von tragbaren zu implantierbaren Geräten vollzogen7 und hat erhebliche Verbesserungen bei den verwendeten Materialien gezeigt8. Neuralink9 ist ein solches implantierbares Gerät, das eine signifikante Verbesserung gegenüber anderen gezeigt hat, indem es flexible cellophanähnliche leitfähige Drähte unterstützt, die mit einem chirurgischen Roboter "Nähmaschine" in das Gewebe eingeführt werden. Die Präzision, mit der die Roboter das Gerät einführen, macht das Verfahren äußerst sicher und zuverlässig. Die tatsächliche Gesamtgröße des Einschnitts ist die einer kleinen Münze und das Gerät ist 23 mm x 8 mm groß. Das Gerät hat im Juli eine Breakthrough Designation erhalten und Neuralink arbeitet mit der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) an einer zukünftigen klinischen Studie für Menschen mit Querschnittslähmung. Es wird erwartet, dass die Korrektur von neuronalen Signalen durch die Verwendung von Neuralink eine Vielzahl von Gesundheitsproblemen lösen kann, sofern sie sich bei der langfristigen Anwendung beim Menschen als sicher erwiesen hat. 

Diese Technologie kann helfen, Erkrankungen des Gehirns (Depression, Alzheimer, Parkinson etc.) zu lindern und Rückenmark (Paraplegie, Tetraplegie usw.), die ein gemeinsames Merkmal der Fehlkommunikation oder des Kommunikationsverlusts zwischen den neuronalen Zellen aufgrund ihrer Unfähigkeit haben, elektrische Impulse zu senden. Der Einsatz dieser Technologie wird die Kommunikation verbessern und auch dazu beitragen, die Veranlagung für diese Krankheiten zu erkennen, indem die elektrischen Impulse im menschlichen Gehirn überwacht werden. Dies könnte den Menschen helfen, ein längeres Leben frei von psychischen Erkrankungen zu führen. Die Technologie kann weiter genutzt werden, um das menschliche Gehirn zu verewigen und zur Entwicklung von Robotern mit künstlicher Intelligenz zu führen, die der des heutigen Menschen ähnlich oder besser ist. 

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References:

  1. Hirnschrittmacher: Neue Hoffnung für Menschen mit Demenz https://www.scientificeuropean.co.uk/brain-pacemaker-new-hope-for-people-with-dementia/  
  1. Ein drahtloser „Gehirnschrittmacher“, der Anfälle erkennen und verhindern kann https://www.scientificeuropean.co.uk/a-wireless-brain-pacemaker-that-can-detect-and-prevent-seizures/  
  1. BrainNet: Der erste Fall von direkter „Gehirn-zu-Gehirn“-Kommunikation https://www.scientificeuropean.co.uk/brainnet-the-first-case-of-direct-brain-to-brain-communication/  
  1. Kaku M, 2018. Technologien der Zukunft. Online erhältlich unter https://www.youtube.com/watch?v=4RQ44wQwpCc  
  1. Wiederbelebung des Schweinehirns nach dem Tod: Ein Zentimeter näher an der Unsterblichkeit https://www.scientificeuropean.co.uk/revival-of-pigs-brain-after-death-an-inch-closer-to-immortality/  
  1. Bionic Eye: Sehversprechen für Patienten mit Netzhaut- und Sehnervenschäden https://www.scientificeuropean.co.uk/bionic-eye-promise-of-vision-for-patients-with-retinal-and-optic-nerve-damage/  
  1. Montalbano L., 2020. Brain-Machine Interfaces and Ethics: A Transitables to Implantable (8. Februar 2020). Erhältlich bei SSRN: https://ssrn.com/abstract=3534725 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3534725 
  1. Bettinger CJ, Ecker M, et al. 2020. Jüngste Fortschritte bei neuronalen Schnittstellen – Materialchemie für die klinische Translation. Online veröffentlicht von Cambridge University Press: 10. August 2020. DOI: https://doi.org/10.1557/mrs.2020.195 
  1. Musk E, 2020. NeuraLink Progress Update, Sommer 2020. 28. August 2020. Online verfügbar unter https://www.youtube.com/watch?v=DVvmgjBL74w&feature=youtu.be  

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Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Dr. Rajeev Soni (ORCID ID: 0000-0001-7126-5864) hat einen Ph.D. in Biotechnologie von der University of Cambridge, UK, und verfügt über 25 Jahre Erfahrung in der weltweiten Arbeit in verschiedenen Instituten und multinationalen Unternehmen wie The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux und als leitender Forscher im US Naval Research Lab in der Wirkstoffforschung, Molekulardiagnostik, Proteinexpression, biologischen Herstellung und Geschäftsentwicklung.

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