My Request:0Part

shtëpi > Lajme > Shkencëtarët ndërtojnë çipin e neuronit artificial që mund të njohë sinjalet biologjike në kohë reale

Shkencëtarët ndërtojnë çipin e neuronit artificial që mund të njohë sinjalet biologjike në kohë reale

Një ekip hulumtues nga Zurich ka zhvilluar kohët e fundit një pajisje kompakte dhe të kursimit të energjisë të bërë nga neuronet artificiale që mund të dekodojnë valët e trurit. Chip përdor të dhëna të regjistruara nga valët e trurit të pacientëve me epilepsi për të identifikuar cilat fusha të trurit shkaktojnë konfiskime. Kjo hap perspektivat e reja të aplikimit për trajtim.

Algoritmet aktuale të rrjetit nervor prodhojnë rezultate mbresëlënëse dhe ndihmojnë në zgjidhjen e një numri të habitshëm të problemeve. Megjithatë, pajisjet elektronike të përdorura për të drejtuar këto algoritme ende kërkojnë fuqi të mëdha të përpunimit. Kur bëhet fjalë për përpunimin në kohë reale të informacionit ndijor ose ndërveprim me mjedisin, këto sisteme inteligjence artificiale (AI) thjesht nuk mund të konkurrojnë me trurin aktual. Dhe inxhinieria neuromorphic është një metodë e re premtuese që ndërton një urë midis inteligjencës artificiale dhe inteligjencës natyrore.

Një ekip hulumtues ndërdisiplinor në Universitetin e Cyrihut, ETH Cyrih dhe Spitali Universitar i Cyrihut e përdorën këtë metodë për të zhvilluar një çip të bazuar në teknologjinë neuromorfike që mund të identifikojnë me besueshmëri dhe me saktësi sinjale komplekse biologjike. Shkencëtarët ishin në gjendje të përdorin këtë teknologji për të zbuluar me sukses luhatje të frekuencave të larta të regjistruara më parë (HFO). Këto valë specifike, të matura duke përdorur elektroencefalografi intracraniale (IEEG), kanë provuar të jenë premtuese biomarkerë për identifikimin e indeve të trurit që shkakton konfiskime.

Studiuesit e parë projektuan një algoritëm për të zbuluar HFO duke simuluar rrjetin nervor natyror të trurit: një rrjet i vogël i të ashtuquajturit i të ashtuquajturit (SNN). Hapi i dytë është zbatimi i SNN në një hardware me madhësi të thonjve që merr sinjale nervore përmes elektrodave. Ndryshe nga kompjuterat tradicionalë, ka efikasitet të madh të energjisë. Kjo i bën llogaritjet me rezolucion shumë të lartë të mundshëm pa u mbështetur në internet ose në cloud computing.

Giacomo Indiveri, një profesor në Institutin e Neuroinformatikës në Universitetin e Zyrihut dhe Eth Cyrihut, tha: "Dizajni ynë na lejon të njohim modelet spatiotemporale në sinjale biologjike në kohë reale".

Studiuesit tani po planifikojnë të përdorin gjetjet e tyre për të krijuar një sistem elektronik për të identifikuar dhe monitoruar në mënyrë të besueshme HFO-të në kohë reale. Kur përdoret si një mjet diagnostikues shtesë në sallën e operacionit, sistemi mund të përmirësojë rezultatet e ndërhyrjeve neurokirurgjike.

Megjithatë, kjo nuk është e vetmja fushë ku identifikimi i HFO mund të luajë një rol të rëndësishëm. Qëllimi afatgjatë i ekipit është të zhvillojë një pajisje për monitorimin e epilepsisë që mund të përdoret jashtë spitalit, i cili do të bëjë të mundur analizimin e sinjaleve të një numri të madh të elektrodave brenda disa javësh ose muajve.

Johannes Sarnthein, një neurofizolog në Spitalin e Universitetit të Zyrihut, shpjegon: "Ne duam të integrojmë komunikimin me energji të ulët të energjisë në dizajn - për shembull, për ta lidhur atë me një telefon celular. Një çip portativ ose implantueshëm si kjo mund të njohë një shkallë më të lartë të konfiskimit. Periudha të larta ose të ulëta, të cilat do të na lejojnë të sigurojmë ilaçe të personalizuara ".