İsviçre'deki Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki araştırmacılar, Parkinson ve epilepsi de dahil olmak üzere çeşitli nörolojik bozuklukların semptomlarını tespit edip, baskılayabilen gelişmiş bir nöral çip tasarladılar. Araştırmacıların NeuralTree olarak adlandırdıkları kapalı döngü nöromodülasyon sistemi, yumuşak implante edilebilir elektrotlar, makine öğrenimi için bir işlemci ve 256 kanallı bir algılama dizisi içeriyor. Cihaz aynı zamanda enerji tasarruflu ve bu da pil ömrünün uzatılmasına yardımcı oluyor. Teknoloji, yaklaşan titreme veya nöbet belirtilerini tespit edebiliyor ve semptomları azaltmak veya önlemek için nörostimülasyonu başlatabiliyor.
Nöromodülasyon, nörolojik bozukluğu olanlar için muazzam bir fırsat sunuyor ve teknoloji hızla gelişiyor. Nörolojik semptomları ortaya çıkmadan önce azaltabilen veya ortadan kaldırabilen implante bir çip kavramı, bir bilim kurgu romanından fırlamış gibi, ama işte buradayız. Bu en son teknoloji nöral çip, çeşitli nörolojik bozuklukların semptomlarını ele alabilmesi ve bazı gelişmiş yeteneklere sahip olması bakımından benzersizdir.
Yeni cihazın baş geliştiricilerinden biri olan Mahsa Shoaran, “NeuralTree, bir sinir ağının doğruluğundan ve bir karar ağacı algoritmasının donanım verimliliğinden yararlanıyor. Nöbet veya titreme tespiti gibi ikili sınıflandırma görevlerinin yanı sıra nöroprostetik uygulamalarda parmak hareketi sınıflandırması gibi çok sınıflı görevler için bu kadar karmaşık ancak enerji açısından verimli bir nöral arayüzü ilk kez entegre edebildik.” dedi.
Çip beyin dalgalarını izleyerek nöbet gibi yaklaşan bir nörolojik olayın belirtilerini arıyor. Böyle bir nörolojik biyobelirteç tanımladığında, çipteki bir nörostimülatör, anormal aktiviteyi engellemek için implante elektrotlar aracılığıyla bir elektrik darbesi gönderiyor. Çip, önceki benzer cihazların izin verdiği 32'den önemli ölçüde daha fazla olan 256 giriş kanalı içeriyor.
Çip ayrıca 3,48 mm2 boyutuyla küçücüktür ve algoritması, pil ömründen tasarruf etmeye yardımcı olarak yoğun güç gerektiren işlemlere öncelik vermez. Önceki cihazlar tipik olarak epileptik nöbetleri tedavi etmeye odaklanmıştı, ancak NeuralTree'nin arkasındaki araştırmacılar, makine öğrenimi algoritmalarını, Parkinson hastalarında yaklaşmakta olan bir titreme atağını haber veren nöral sinyalleri tanımak üzere eğitti.
Shoaran, “Bildiğimiz kadarıyla, bu, çip üzerinde bir sınıflandırıcı ile Parkinson titreme tespitinin ilk gösterimi. Nihayetinde, nöral arayüzleri birçok farklı bozukluk için kullanabiliriz ve bunun gerçekleşmesi için algoritmik fikirlere ve çip tasarımındaki ilerlemelere ihtiyacımız var. Bu çalışma çok disiplinler arası ve bu nedenle son teknoloji nöral elektrotlar geliştirebilen Yumuşak Biyoelektronik Arayüzler Laboratuvarı veya yüksek kaliteli hasta verilerine erişimi olan laboratuvarlarla işbirliği yapmayı da gerektiriyor.” dedi.
Nöromodülasyon, nörolojik bozukluğu olanlar için muazzam bir fırsat sunuyor ve teknoloji hızla gelişiyor. Nörolojik semptomları ortaya çıkmadan önce azaltabilen veya ortadan kaldırabilen implante bir çip kavramı, bir bilim kurgu romanından fırlamış gibi, ama işte buradayız. Bu en son teknoloji nöral çip, çeşitli nörolojik bozuklukların semptomlarını ele alabilmesi ve bazı gelişmiş yeteneklere sahip olması bakımından benzersizdir.
Yeni cihazın baş geliştiricilerinden biri olan Mahsa Shoaran, “NeuralTree, bir sinir ağının doğruluğundan ve bir karar ağacı algoritmasının donanım verimliliğinden yararlanıyor. Nöbet veya titreme tespiti gibi ikili sınıflandırma görevlerinin yanı sıra nöroprostetik uygulamalarda parmak hareketi sınıflandırması gibi çok sınıflı görevler için bu kadar karmaşık ancak enerji açısından verimli bir nöral arayüzü ilk kez entegre edebildik.” dedi.
Çip beyin dalgalarını izleyerek nöbet gibi yaklaşan bir nörolojik olayın belirtilerini arıyor. Böyle bir nörolojik biyobelirteç tanımladığında, çipteki bir nörostimülatör, anormal aktiviteyi engellemek için implante elektrotlar aracılığıyla bir elektrik darbesi gönderiyor. Çip, önceki benzer cihazların izin verdiği 32'den önemli ölçüde daha fazla olan 256 giriş kanalı içeriyor.
Çip ayrıca 3,48 mm2 boyutuyla küçücüktür ve algoritması, pil ömründen tasarruf etmeye yardımcı olarak yoğun güç gerektiren işlemlere öncelik vermez. Önceki cihazlar tipik olarak epileptik nöbetleri tedavi etmeye odaklanmıştı, ancak NeuralTree'nin arkasındaki araştırmacılar, makine öğrenimi algoritmalarını, Parkinson hastalarında yaklaşmakta olan bir titreme atağını haber veren nöral sinyalleri tanımak üzere eğitti.
Shoaran, “Bildiğimiz kadarıyla, bu, çip üzerinde bir sınıflandırıcı ile Parkinson titreme tespitinin ilk gösterimi. Nihayetinde, nöral arayüzleri birçok farklı bozukluk için kullanabiliriz ve bunun gerçekleşmesi için algoritmik fikirlere ve çip tasarımındaki ilerlemelere ihtiyacımız var. Bu çalışma çok disiplinler arası ve bu nedenle son teknoloji nöral elektrotlar geliştirebilen Yumuşak Biyoelektronik Arayüzler Laboratuvarı veya yüksek kaliteli hasta verilerine erişimi olan laboratuvarlarla işbirliği yapmayı da gerektiriyor.” dedi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
