Thiết bị tinh vi giúp người khiếm thính, khiếm thị có thể và nghe thấy

Thiết bị có tên FlatScope được nhóm nghiên cứu tại Đại học Rice phát triển, có khả năng nắm bắt hoạt động của não một cách chi tiết hơn so với các thiết bị tương tự hiện nay. Khi hoàn thiện, nó có thể theo dõi và kích thích vài triệu neuron ở vỏ não (phần chất xám của chúng ta).

Một thành viên của nhóm nghiên cứu, Jacob Robinson, cho hay: “Thiết bị lấy cảm hứng từ những tiến bộ trong sản xuất chất bán dẫn. Chúng ta có thể tạo bộ vi xử lý với hàng tỉ yếu tố trên một con chip cho điện thoại nhỏ gọn. Vậy tại sao không áp dụng những tiến bộ này vào giao diện thần kinh?".

Từ ý tưởng ấy, các nhà nghiên cứu đã hợp tác với cơ quan quốc phòng DARPA thực hiện dự án. Đây là một phần của chương trình Thiết kế Hệ thống Kỹ thuật thần kinh (Neural Engineering System Design - NESD) nhằm mục đích phát triển một hệ thống hoạt động hoàn chỉnh, có thể cấy ghép, cho phép thông tin giữa não và thế giới số.

DARPA cho biết: "Một giao diện như vậy sẽ chuyển đổi tín hiệu điện hóa được sử dụng bởi các tế bào thần kinh trong não thành những số 0 và 1 - là ngôn ngữ của công nghệ thông tin".

Khi thiết bị hoàn thiện, các giác quan bị tổn thương của con người có thể được thay thế - Ảnh: Đại học Rice.

Khi thiết bị được hoàn thiện, nó cho phép người khiếm thị và những người có tổn thương ở mắt nhìn thế giới thông qua một máy ảnh gắn liền với áo sơ mi của họ. Tuy nhiên, để đến đích này vẫn còn một chặng đường khá dài.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã có một mẫu FlatScope nằm trên đỉnh não có thể phát hiện các tín hiệu quang học từ tế bào thần kinh ở vỏ não. Nhóm đang làm việc với các chuyên gia phát quang sinh học (bioluminescence) để tìm ra phương pháp khiến neuron giải phóng photon khi được kích hoạt, giúp thấy rõ hơn hoạt động bên trong não.

Nhóm nghiên cứu cũng đang xây dựng sản phẩm FlatCam - một bộ cảm biến máy ảnh siêu mỏng, tốn ít năng lượng, có thể sử dụng trong hoạt động cấy ghép.

Tuy nhiên, một thách thức đặt ra là làm sao đưa ra được các thuật toán có thể chen vào dữ liệu từ não và hiểu được bản đồ 3D về hoạt động của ánh sáng và neuron khi có phản hồi. Ngoài ra, cách thức cấp năng lượng cho thiết bị, cách nó truyền và nhận dữ liệu không cần dây cũng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Do dự án có tính khả thi cao nên nhóm đã nhận được kinh phí tài trợ nghiên cứu trong 4 năm tới. Thiết bị được hoàn thiện sẽ mở ra hướng điều trị mới, hiệu quả cho những người bị tổn thương giác quan, đồng thời sẽ tạo ra thế giới thực tế ảo hấp dẫn hơn bao giờ hết.