Spojení lidského mozku se strojem vyhlíží mnoho vizionářů. Důvod je zjevný: Naše mozky s počítači komunikují zoufale pomalu. Maximální rychlostí je dnes tempo, jakým lze na klávesnici zadávat příkazy.

Pokud by mozek s počítačem dokázal komunikovat rychleji, mohlo by to změnit hodně věcí. Postižení by dostali přesnější umělé končetiny, ovládání strojů by se stalo snazším, otevřely by se zatím nepoznané možnosti v programování a myriádě jiných aplikací.

Dnešní směr vývoje kráčí vstříc k elektrodám-mikroimpantátům, které by jako vodivá vlákna mohly zaznamenávat mozkovou činnost. Díky interpretaci strojového učení by tak lidé mohli po čase ovládat stroje svou myslí.

Neuralink vizionáře Elona Muska už testuje své mikroimplantáty na opicích. Problém je však životnost. Vodivé kovy ve vlhkém prostředí živých tkání fungují spolehlivě jen několik měsíců.

Tým profesora biomedicínského inženýrství Jonathana Viventiho z Dukeovy univerzity v Severní Karolíně však představil nové ohebné senzory, které by mohly v budoucnu vydržet desítky let.

Implantát s ochranou

Jsou to mikroelektrody potažené vrstvou oxidu křemičitého o tloušťce do jednoho mikrometru, která dává kovu ochranu před korozivním prostředním mozkové tkáně.

Materiál podle měření degradoval rychlostí pouhých 0,46 nanometrů za den. A co je důležité: Je s tkáněmi biokompatibilní, nevypouští do nich mnoho rezidua.

Ačkoli potah není vodivý, jím chráněné elektrody můžou zaznamenávat mozkovou aktivitu pomocí kapacitního snímání – tedy stejnou technikou, díky níž fungují dotykové displeje tabletu či chytrého telefonu.

zdroj: YouTube

Výzkumníci implantovali potažené tkáně do mozku pokusných myší, kde elektrody fungovaly déle než rok. Ačkoli projekce nynější trvanlivosti počítají s tím, že implantáty by měly výdrž kolem šesti let, autoři předpokládají, že budou schopny dosáhnout životnosti mnohem delší.

Další inovace implantátů slibují, že budoucí varianty by mohly zajistit degradaci tak pomalou, že by elektrody vydržely v chodu po 70 let, což je téměř celý lidský život.

Studie Dukeovy univerzity zkoumá jenom elektrody, které byly implantovány na povrch mozku. Autoři ovšem předpokládají, že jejich metoda by mohla ochránit i vlasovité mikroelektrody implantované hlouběji do mozku. Právě ty testuje Neuralink.

Neuralink rovněž pracuje s vodivými polymery. Lze tedy odhadovat, že v budoucnu může Muskova firma využít i nynějších nápadů z Dukeovy univerzity.

Studie byla publikována v žurnálu Science Translational Medicine.