La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a annoncé le lancement du programme Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), qui vise à développer des méthodes non invasives pour contrôler divers systèmes de pensée. Dans son cadre, six équipes de différentes universités ont été sélectionnées pour développer des interfaces cerveau-machine bidirectionnelles destinées à un personnel qualifié. Ces interfaces permettront "de contrôler des systèmes de cyberdéfense actifs, un essaim de drones sans pilote ou de communiquer avec un système informatique". La DARPA souhaite se doter d'un système de contrôle approprié dans les quatre prochaines années.
Comme l'a noté le chef du département de biotechnologie de la DARPA et conservateur du programme N3 Al Emondi, il existe déjà de nombreuses neurotechnologies non invasives dans le monde, mais pas dans les solutions nécessaires pour créer des dispositifs portables haute performance pour les tâches de sécurité nationale.
En particulier, nous parlons du développement de technologies qui permettront à seulement 50 millisecondes de lire et d'écrire de nouvelles informations dans les cellules cérébrales dans les deux sens et d'interagir avec au moins 16 points différents du cerveau avec une résolution de 1 millimètre cube (cet espace couvre des milliers de neurones).
Comme indiqué dans le communiqué de presse publié par l'agence sur son site officiel, le Battel Memorial Institute, l'Université Johns Hopkins, le PARC, l'Université Rice, ainsi que des scientifiques de l'Université Carnegie Mellon participent au programme de développement de méthodes non invasives de contrôle de divers systèmes de pensée.
Selon Al Emondi, le programme de quatre ans comportera trois phases de développement. Dans la première phase actuelle, les équipes auront un an pour démontrer leur capacité à écrire et à lire des informations à partir de cellules cérébrales. Les équipes qui réussissent à résoudre ce problème passeront à l'étape suivante du programme. Dans son cadre, ils devront développer et tester des prototypes d'appareils utilisant des animaux de laboratoire dans un délai de 18 mois. Les équipes qui relèvent ce défi seront autorisées à passer à la troisième phase de développement - tester leurs appareils avec des volontaires humains.
Le communiqué de presse indique également que chaque équipe a adopté une approche différente pour développer le système souhaité. Ainsi, le Battel Memorial Institute traite d'un système avec un niveau minimum d'intervention invasive. Il se compose d'un émetteur-récepteur externe avec des nanotransducteurs électromagnétiques qui communiquent avec des neurones spécifiques. Les nanotransducteurs convertiront les signaux électriques des neurones en signaux magnétiques, qui seront reçus et analysés par l'émetteur-récepteur. Le même processus se déroulera dans la direction opposée.
L'Université Johns Hopkins, à son tour, est engagée dans un système optique cohérent et totalement non invasif. Il surveille les changements dans la longueur du chemin optique dans le tissu neural qui seront en corrélation avec l'activité neurale.
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Le projet PARC combine des ondes ultrasonores et des champs magnétiques pour générer des courants électriques localisés pour la neuromodulation.
L'Université Rice s'efforce de créer un système mini-invasif pour déterminer l'activité neuronale par tomographie optique diffuse. Pour transmettre le signal dans la direction opposée, c'est-à-dire au cerveau, l'équipe utilisera une approche magnéto-génétique.
Les scientifiques de l'Université Carnegie Mellon préfèrent un appareil qui utilise une approche acousto-optique pour extraire des informations du cerveau et des champs électriques pour programmer des neurones spécifiques.
Nikolay Khizhnyak
