Neuraalisen äänitys -
Neuraaliset tallenteet voidaan suorittaa asettamalla elektrodit suoraan hermostoon tai käyttämällä ei-invasiivisia menetelmiä, kuten elektroenkefalografiaa (EEG) tai magnetoenkefalografiaa (MEG).
- elektrodit: Mikroelektrodit voidaan implantoida suoraan aivoihin neuronien tuottamien sähköisten signaalien havaitsemiseksi ja kirjaamiseksi, joita kutsutaan toimintapotentiaaliksi. Nämä signaalit voidaan prosessoida tarjoamaan tietoa yksittäisten neuronien tai hermosolujen aktiivisuudesta.
- eeg ja meg: Elektroenkefalografia (EEG) mittaa sähköistä aktiivisuutta päänahan läpi, kun taas magnetoenkefalografia (MEG) mittaa aivojen sähköisen aktiivisuuden tuottamat magneettikentät. Nämä ei-invasiiviset menetelmät voivat tallentaa aivojen aktiivisuuden pienemmällä resoluutiolla kuin mikroelektrodit, mutta tarjoavat etuna mahdollisuuden mitata aktiivisuutta suurempiin alueisiin ja ilman, että ne vaativat fyysistä kosketusta aivojen kanssa.
hermostimulaatio:
Neuroneja voidaan stimuloida sähköisesti käyttämällä mikroelektrodeja tai transkraniaalista magneettista stimulaatiota (TMS).
- mikroelektrodit: Mikroelektrodeita voidaan käyttää tarkat sähköiset pulssit yksittäisille neuroneille tai suurempiin neuroniryhmiin. Tätä stimulaatiota voidaan käyttää hermosolujen herättämiseen, niiden aktiivisuuden moduloimiseen tai niiden toiminnan häiritsemiseen.
- transkraniaalinen magneettinen stimulaatio (TMS): TMS käyttää päänahan päälle sijoitettua magneettikelaa magneettikenttien tuottamiseen, jotka voivat indusoida aivojen sähkövirrat. TMS voi stimuloida tai estää hermoaktiivisuutta tietyillä aivoalueilla ei-invasiivisesti, ja sitä käytetään usein tutkimustarkoituksiin ja kliinisissä olosuhteissa, etenkin neurologisten tilojen, kuten masennuksen ja kivun, hoidossa.
Muut sovellukset:
Neuronien tallentamisen ja stimuloinnin lisäksi neuroelektroniikkaa voidaan käyttää myös:
- seuraa aivojen toimintaa reaaliajassa :Tätä tietoa voidaan käyttää aivohäiriöiden diagnosointiin ja hoitamiseen ja uusien aivotiedoston rajapintojen (BCIS) kehittämiseen.
- Moduloi aivojen aktiivisuutta :Neuroelektroniikka voi moduloida aivojen aktiivisuutta neurologisten häiriöiden hoitamiseksi ja ihmisen suorituskyvyn parantamiseksi.
- Luo tekoäly (AI) -järjestelmiä, jotka jäljittelevät aivoja :Tämä kenttä tunnetaan neuromorfisena laskennana, ja sillä on potentiaalia mullistaa tapaa, jolla ajattelemme tietokoneita.
Neuroelektroniikkalaitteiden kehittäminen on tärkeää aivojen ymmärtämiselle, uusien neurologisten häiriöiden hoidon kehittämiselle ja uusien tekniikoiden luomiseksi mahdollisuuden vaikuttaa positiivisesti päivittäiseen elämäämme ja puuttua moniin haasteisiin terveydenhuollossa, neurotieteessä ja tietojenkäsittelyssä.