Det är okänt om vi kommer att leva för att se skapandet av cyborgs, men våra barn kommer förmodligen att vara det. Forskare skapar medvetet mer och mer detaljerad hjärnkarta, det är dags att hitta den mer än en diagnostisk applikation.
Det finns redan nanoelektronik som ser ut, rör sig och fungerar som riktiga neuroner. Undangömt i hjärnan säger experter att sådana implantat kommer att ge den bästa behandlingen mot Alzheimers sjukdom, PTSD eller till och med förbättra kognitiva prestanda.
I en artikel publicerad i tidskriften Nature Biotechnology hävdar Sean Patel, en professor vid Harvard Medical School och Massachusetts General Hospital, och Charles Lieber, en professor vid Joshua University, och Beth Friedman, att neuroteknologi är på grund av ett stort genombrott. Forskare har länge kombinerat discipliner för att lösa problem som går utöver ett enda område. Och nu är frukterna mogna.
"Den närmaste gränsen är fusionen av mänsklig kunskap med maskiner," säger Patel.
Att kontrollera elektrisk aktivitet i själva hjärnan är inget nytt. Så i årtionden har läkare använt elektroder implanterade i hjärnan för att lindra skakningar hos patienter med Parkinsons sjukdom.
Under implantation är Parkinsons patienter vakna, så kirurger kan kalibrera de elektriska impulserna. "Du kan se personen återfå kontroll över sina lemmar utan att lämna platsen," beundrar Patel, "det förvånar mig."
Men moderna sensorer är begränsade på grund av deras storlek och flexibilitet. "Hjärnan är mjuk och implantaten är hårda," fortsätter Patel. "Plus, varje elektrod ser ut som en blyertspenna. Han är stor".
Stora elektroder fungerar ibland, om inte som en elefant i en porslinbutik, sedan som en björn, definitivt. De stimulerar fler områden än avsedd, ibland orsakar de allvarliga biverkningar som talhinder.
Kampanjvideo:
Dessutom uppfattar hjärnans immunsystem över tid styva implantat som främmande föremål: gliacellerna i hjärnan absorberar en potentiell invaderare, medan de förskjuter eller till och med dödar infödda nervceller och minskar enhetens förmåga att stödja behandling.
Men för ungefär fyra år sedan, när Sean Patel först upptäckte Charles M. Liebers ultraflexibla alternativ och insåg: "Detta är framtiden för hjärnmaskingränssnitt!"
Liebers nätelektronik är dimensionerad för att matcha hjärnneuroner och har nästan inget immunsvar på grund av deras cellulära och subcellulära egenskaper och hjärnans böjstyvhet.
I nära och långvarig närhet till levande neuroner kan sådana implantat samla in mycket exakt information om neurala interaktioner under hälsa och sjukdom och bygga en kommunikationskarta över hjärnan på cellnivå.
Mesh-elektronik kan anpassas för att behandla neurologiska störningar. Forskare har redan visat hur sådana implantat leder nyfödda neuroner till områden som skadats av en stroke.
"Potentialen är helt enastående," säger Patel, "jag ser utsikterna på nivå med vad som en gång började med transistorn eller telekommunikationen."
Anpassningselektroder kan ge otroligt exakt kontroll över proteser eller till och med förlamade lemmar. De kommer att kunna fungera som neurala ersättare och reparera skadade nervkretsar med neurofeedback.
