מדענים לבנות שבב נוירון מלאכותי שיכול לזהות אותות ביולוגיים בזמן אמת

אלגוריתמים רשת עצביים הנוכחי לייצר תוצאות מרשימות ולעזור לפתור מספר מדהים של בעיות. עם זאת, מכשירים אלקטרוניים המשמשים לניהול אלגוריתמים אלה עדיין דורשים כוח עיבוד ענק. כשמדובר בעיבוד בזמן אמת של מידע חושי או אינטראקציה עם הסביבה, אלה אינטליגנציה מלאכותית (AI) פשוט לא יכול להתחרות עם המוח בפועל. והנדסת נוירומורפית היא שיטה חדשה מבטיחה בונה גשר בין בינה מלאכותית לבין אינטליגנציה טבעית.

צוות מחקר בינתחומי באוניברסיטת ציריך, בית החולים האת-ציריך והבית החולים באוניברסיטה של ​​ציריך השתמש בשיטה זו כדי לפתח שבב המבוסס על טכנולוגיה נוירומורפית שיכולה אמין ומזהה במדויק אותות ביולוגיים מורכבים. מדענים הצליחו להשתמש בטכנולוגיה זו כדי לזהות בהצלחה מועדים בתדירות גבוהה בעבר (HFO). גלים ספציפיים אלה, נמדדים באמצעות electroencephalography intracranial (IEEG), הוכיחו להיות בינומרקרים מבטיחים לזיהוי רקמת המוח שגורמת להתקפים.

החוקרים עיצבו תחילה אלגוריתם כדי לזהות את HFO על ידי סימולציה של הרשת העצבית הטבעית של המוח: רשת כלשהי זעירה של ספייק (SNN). הצעד השני הוא ליישם SNN בחומרה בגודל מסמר שמקבל אותות עצביים באמצעות אלקטרודות. שלא כמו מחשבים מסורתיים, יש לו יעילות אנרגיה ענקית. זה עושה חישובים עם ברזולוציה גבוהה מאוד אפשרי ללא הסתמכות באינטרנט או מחשוב ענן.

Giacomo Indiveri, פרופסור במכון נוירו-נוירו באוניברסיטת ציריך וציריך האת, אמר: "העיצוב שלנו מאפשר לנו לזהות דפוסים ספאטיוטיאלי באיתות ביולוגיים בזמן אמת".

החוקרים מתכננים כעת להשתמש בממצאים שלהם כדי ליצור מערכת אלקטרונית כדי לזהות באופן מהימן ולפקח על HPOS בזמן אמת. כאשר משתמשים ככלי אבחון נוסף בחדר הניתוח, המערכת יכולה לשפר את תוצאות ההתערבויות הנוירוסורגיות.

עם זאת, זה לא האזור היחיד שבו זיהוי HFO יכול לשחק תפקיד חשוב. המטרה לטווח הארוך של הקבוצה היא לפתח מכשיר לניטור אפילפסיה שניתן להשתמש בה מחוץ לבית החולים, אשר יאפשר לנתח את האותות של מספר רב של אלקטרודות בתוך מספר שבועות או חודשים.

יוהנס סרנטהין, נוירופיזיולוג בבית החולים אוניברסיטת ציריך, מסביר: "אנחנו רוצים לשלב תקשורת נתונים אלחוטית נמוכה בעיצוב - לדוגמה, כדי לחבר אותו לטלפון נייד. שבב נייד או השתילה כזה יכול לזהות שיעור התקף גבוה יותר. תקופות גבוהות או נמוכות, שתאפשרו לנו לספק תרופות מותאמות אישית ".