تصویربرداری زنده از نورون‌ها پیشرفت قابل توجهی در فناوری واسط مغز و کامپیوتر (BCI) است، حوزه‌ای نوظهور که در آن ماشین‌ها و دستگاه‌ها را می‌توان با افکار کنترل کرد.
این فناوری سیگنال‌ها را با نظارت مداوم بر فعالیت‌های کل شبکه عصبی مغز گورخر ماهی با تأخیر بازخورد کمتر از ۷۰٫۵ میلی‌ثانیه تولید می‌کند و می‌تواند جریان‌های داده تا ۵۰۰ مگابایت در ثانیه را مدیریت کند. این پیشرفت می‌تواند محققان را به توسعه فناوری‌های واسط نوری مغز و رایانه در آینده سوق دهد.
مغز انسان از صدها نوع مختلف نورون – در مجموع نزدیک به ۱۰۰ میلیارد – تشکیل شده است، در حالی که جهان شامل حدود ۲۰۰ میلیارد کهکشان شناخته شده است که در شبکه‌ای شبیه به ساختار مغز به هم متصل شده‌اند. این شباهت ساختاری، گمانه‌زنی‌های نظری را برانگیخته است که بر اساس آن، جهان بسیار شبیه به یک مغز بزرگ انسان است.
دانشمندان می‌دانند که ادراک، یادگیری، حافظه و احساسات انسان شامل همکاری چندین ناحیه مغز است. استخراج اطلاعات از نورون‌ها شبیه یافتن الگوهایی در گستره وسیع کهکشان است؛ اما توانایی پردازش چنین حجم عظیمی از داده‌ها همچنان یک چالش مهم است.
اخترشناسان با چالش‌های مشابهی در مطالعه انفجارهای رادیویی سریع (FRBs) (انفجارهای انرژی در اعماق فضا که موضوع مورد توجه هستند)، مواجه شده‌اند. FRB ها مدت زمان بسیار کوتاهی دارند – اغلب فقط کسری از ثانیه – و به ندرت تکرار می‌شوند.
محققان چینی با الهام از این فناوری راهی برای پردازش سیگنال‌های عصبی در گورخر ماهی ایجاد کردند. این سیستم سیگنال‌ها را از حسگرهای نوری جمع‌آوری و آن‌ها را در زمان واقعی به یک سیستم کامپیوتری ارسال می‌کند. این سیستم سریع و قادر به تجزیه و تحلیل سیگنال‌های پیچیده، رمزگشایی آن‌ها و تولید پاسخ‌هایی است که به مغز اجازه می‌دهد مانند یک کلید کنترل شده با نور عمل کند که از نظر تئوری می‌تواند دستگاه‌های خارجی را کنترل کند.
دانشمندان گورخر ماهی را به دلیل مغز نسبتاً کوچک و ساده‌اش که تنها شامل حدود ۱۰۰ هزار نورون است، برگزیدند. با مطالعه این موجودات، محققان اصول عملکرد مغز را در سطح کل مغز کشف کردند.
هدف محققین از این سیستم، شناسایی ویژگی‌های فعالیت عصبی است که می‌تواند برای BCI نوری مناسب باشد و در نهایت منجر به فناوری‌های BCI نوری کارآمدتر می‌شود.
منبع: scmp
