微小的传感器一粒沙子的尺寸可以允许对假肢和可植入可穿戴技术的脑机界面控制。
“神经尘”是用于描述由UC Berkeley EECS部门设计的微小传感器的术语。在本月发布的纸张伯克利研究人员透露，他们记录了植入尘埃的第一个体内读数。
这项研究很长一段时间。2013年，团队发表研究详细说明他们使用CMOS电路使用超声波的研究。2015年，他们发布了另一篇论文进一步关注理论，建模和缩放。
在这个最近的公告中产生的原型是迈向可以安全地植入大脑的传感器的一步。对于未来的可穿戴技术可以直接植入身体内的未来也是一步。
原型神经尘装置，尺寸为一分钱。截图礼貌UC Berkeley.。
CMOS.
通过使用CMOS（互补金属氧化物半导体）技术的神经灰尘功能。需要CMOS组件以通过全波桥式整流器将压电AC信号转换为DC。为了向CMOS提供一致和安全的直流电压，还需要调节器，以及DC耦合的ADC和调制器。
一种简化的神经粉尘原理图。图片礼貌康奈尔大学图书馆。
微小，无电机传感器
任何微小传感器的最大挑战之一都是电源。在这种情况下，任务是为CMOS电路提供足够小的功率以以毫米为单位测量。在神经灰尘的情况下，原型测量仅为3×1×1mm。
手指尖的神经灰尘“mote”。图片礼貌UC Berkeley.。
除了与制造这种小规模电路相关的问题之外，神经灰尘还具有大规模重要的参数，不能在坐在人脑上产生可观的热量。
通过利用，神经尘埃团队处理权力问题超声（PDF）。从主体外部发射的超声波使用压电晶转换成电力，该压电晶为晶体管供电。
神经粉尘装置的图形表示。图片礼貌UC Berkeley.。
超声波对该特定项目也很有用，因为它能够在人体中的任何地方传播和接收。其中RF对其在人体（和通过）人体内的速度有局限性，超声波更加稳定。因此，超声波解决了灰尘的电源问题，它还可以通过在身体外部通信设备（“询问者”）。
定向超声输入（蓝色）和录制的反向散射（橙色）。图片礼貌UC Berkeley.。
假肢神经控制
当神经粉尘附着到神经纤维时，它能够通过电极读取通过神经元之间通过的电脉冲。测量这些冲动的能力对于开发可以响应它们并物理移动假体的机电系统至关重要。
在大鼠中连接到神经纤维的神经粉尘原型。图片礼貌UC Berkeley.。
目标是将神经粉尘进给冲击涡冲流，接收器又移动了假体的机械部分。这将允许通过思考它来能够仅能够控制替代肢体。
植入“可穿戴性”
有Myriad应用这些传感器可以在医学领域拥有超越假肢的控制。MEMS（微机电系统）技术目前是研究的受欢迎。最近，来自多个领域的科学家已经开发出项目原型脑植入。
当然，有足够的商业应用可以实现神经灰尘。在未来的某个时间，我们可以看到一代穿戴物，这些可穿戴物直接在身体内部植入。这可能允许有关器官健康的实时数据，深入了解系统健康，甚至提前警告心脏病发作，中风和其他紧急情况。
但随着可穿戴性的效用，也存在安全漏洞的危险。为此，您可能听说过去的智能灰尘，但可能在更加耸人听闻的背景下。2013年，麻省理工学院的技术评论发布了一篇标题的文章“智能尘埃如何窥探你的大脑“。它指出，对医疗目的进行神经粉尘的相同功能（移动跟踪，远程监控等）也使数据收集有吸引力。
因此，不幸的是，困扰着困扰技术的安全问题，无论是针对黑客和营销人员，都可能留在可穿戴物品“植入物”时留下。然而，这些担忧可能是一种方式，因为UC Berkeley的团队仍在开发神经尘设计的过程中。
神经尘计由伯克利的EECS计划掌舵，并由DARPA部分资助。
了解有关神经尘埃计划的更多信息这里。
