Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка нейрокогнитивной оптоэлектронной системы стимуляции и синхронизации нейронов мозга.

Докладчик: Казанцев Виктор Борисович

Должность: Директор НИИ "Институт живых систем" Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, без звания, д.ф.-м.н.

Цель проекта:
1. Проект направлен на решение проблемы сопряжения технических устройств с живыми нейронами мозга. 2. Целью данного проекта является создание комплекса научно-технических решений в области разработки оптоэлектронных компонентов нейрокогнитивной оптоэлектронной системы стимуляции и синхронизации нейронов мозга.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Основные результаты проекта:
- технические принципы построения оптоэлектронных систем для создания нейрокогнитивной оптоэлектронной системы стимуляции и синхронизации нейронов мозга;
- математические модели блоков системы;
- компьютерные модели схемотехнического решения блоков;
- метод сопряжения технических оптоэлектронных систем с живыми нейронами мозга;
- метод применения оптоэлектронных систем в оценке границ глиальных опухолей мозга.

2. Основные характеристики планируемых результатов:
- возможность детектирования сигналов и стимуляции живых нейронов мозга;
- возможность управления параметрами узлов экспериментального образца;
- возможность проведения оценки границ глиальных опухолей головного мозга.

3. В рамках проекта планируется разработать новые принципы сопряжения технических устройств и живых нейронов мозга посредством оптоэлектронных интерфейсов. Это позволит применять разработанную технологию для мониторинга активности и стимуляции живых нейронов мозга как с использованием современных актуальных технологий оптогенетики, так и слабо развитые на данный момент технологии оптоэлектроники, позволяющие осуществлять коммуникацию с живыми нейронами без использования сложной и дорогостоящей процедуры генной модификации.

4. Преимущества:
- Использование оптоэлектронных технологий позволит осуществлять мониторинг активности и стимуляцию живых нейронов мозга без применения генетических модификаций, необходимых для оптогенетики;
- Возможность использования системы для оценки границ глиальных опухолей головного мозга;
- Разработка нового принципа сопряжения технических систем с живыми нейронами мозга, дающая возможность совместного использования искусственных нейроподобных систем с живыми нейронами мозга.

5. Пути и способы достижения заявленных результатов:
- Разработка математических моделей блоков системы;
- Разработка экспериментального образца системы;
- Разработка методов сопряжения технических систем с живыми нейронами мозга;
- Разработка методов определения границ глиальных опухолей мозга.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Области применения планируемых результатов:
- Разработка имплантируемых устройств для нейрореабилитации;
- Разработка диагностических и операционных систем для нейроонкологии;
- Разработка новых архитектур вычислительных комплексов, воспроизводящих принципы работы мозга.

2. Ожидаемыми потребителями результатов будут являться высокотехнологичесные предприятия и фармкомпании, осуществляющие доклинические исследования, научно-исследовательские институты, высшие учебные заведения и компании, производящие научно-исследовательское и медицинское оборудование, а также комплектующие.

3. Планируемые результаты по технологиям сопряжения технических систем с живыми нейронами мозга позволят сделать шаг к разработке перспективных систем нейрореабилитации и нейропротезирования. Кроме того, возможность интерфейса с живыми нейронами позволит приблизится к созданию новых архитектур вычислительных комплексов, реализующих принципы работы мозга.

Текущие результаты проекта:
Проект находится на начальной стадии, и существенных научно-технических результатов к настоящему моменту не достигнуто.