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Wissenschaftler entwickeln Chip, der Blindheit und Taubheit rückgängig machen kann

Ingenieure an der Rice University in Texas bauen ein winziges Mikroskop namens FlatScope TM und entwickeln Software, die Neuronen auf der Oberfläche des Gehirns decodieren und auslösen kann.

Laut einer Pressemitteilung, die kürzlich von der Rice University veröffentlicht wurde, ist das Ziel der Forschung im Rahmen einer neuen Regierungsinitiative, einen alternativen Weg für das Sehen und Hören zu bieten, der direkt an das Gehirn geliefert wird und die Wiederherstellung dieser Sinne unterstützt. Im ersten Moment wird der Fokus auf den Sehneuronen liegen.

Das Projekt ist Teil eines Beitrags von 65 Millionen US-Dollar, der diese Woche von der Agentur für fortgeschrittene Verteidigungsforschungsprojekte (DARPA) angekündigt wurde, um eine hochauflösende neurale Schnittstelle zu entwickeln.

Unter vielen langfristigen Zielen hofft das NESD-Programm (Neural Engineering System Design), die Sehkraft oder den Hörverlust einer Person zu kompensieren, indem digitale Informationen direkt an Teile des Gehirns geliefert werden, die es verarbeiten können.

Dazu müssen das Mikroskop und seine Software Neuronen in der äußersten Schicht des Gehirns, dem Cortex, entschlüsseln und auslösen.

Das Objekt namens FlatScope ähnelt einem Chip, der zwischen Schädel und Hirnrinde implantiert wird. Der Entwicklungsbereich wird als Cousin der FlatCam behandelt, einer sehr kleinen Kamera, die den Bedarf an voluminösen Objektiven in Kameras beseitigt, die von Wissenschaftlern derselben Universität entwickelt wurden.

Die Idee ist, ein Protein dazu zu bringen, Neuronen zu modifizieren und sie hell zu machen, wenn sie aktiviert werden. Die optische Schnittstelle des Mikroskops könnte diese identifizieren und stimulieren.

"Wir verfolgen einen vollständig optischen Ansatz, bei dem das Mikroskop in der Lage sein kann, eine Million Neuronen sichtbar zu machen", heißt es in der Pressemitteilung der Universität, Robinson, der ein Mitglied des für das Projekt zuständigen Teams der Abteilung Elektrotechnik und Computertechnik ist.

"Das Mikroskop, das wir bauen, erfasst dreidimensionale Bilder, so dass wir nicht nur die Oberfläche, sondern auch eine bestimmte Tiefe darunter sehen können", sagte Veeraraghavan, der Teil des Engineering-Teams des Projekts ist. "Im Moment kennen wir das Limit nicht, aber wir erwarten 500 Mikrometer Tiefe im Gewebe."

"Dies sollte uns zu den dichten Schichten des Kortex führen, wo wir denken, dass die meisten Berechnungen tatsächlich stattfinden, wo sich Neuronen verbinden", sagte Kemere, ein weiteres Mitglied des Teams.


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