Hjärnsignaler som bit-kod

Utvecklingen inom neurovetenskapen ställer höga krav på sofistikerad datahantering, inte minst då man med implanterbara så kallade Brain Machine Interfaces upprättar elektronisk kommunikation mellan hjärnans nervceller och datorer. Vare sig det handlar om att med hjälp av signalerna från nervcellerna hos en totalförlamad patient styra en robotarm, eller att med hjälp av information från nervcellerna avslöja ett annalkande epileptiskt anfall krävs det extremt snabb hantering och tolkning av den stora mängden biologiska data som genereras.

Miljoner nervceller

Nu har forskare på Neuronano Research Center vid Lunds universitet utvecklat ett sätt som gör det möjligt att i realtid kommunicera med miljoner nervceller samtidigt.

– Genom att koda om nervcellssignalerna direkt till så kallad bit-kod, ökar lagringskapaciteten rejält. Men den största vinsten ligger i att vi tack vare detta lagrar informationen på ett sätt så att den snabbt blir tillgänglig för datorernas processorer, säger Jens Schouenborg professor i neurofysiologi vid Lunds universitet och en av forskarna bakom studien.

Bred användning

De senaste årens framsteg inom hjärnforskningen har medfört stora utmaningar när det gäller att hantera mängden information som genereras när man kommunicerar med ett stort antal av hjärnans nervceller, något som är aktuellt både inom grundforskning, klinisk diagnostik och behandling.

Förutom det stora antalet nervceller och mängden information i signalerna från varje cell så består utmaningen i att man också måste kunna simultantolka informationen för att kunna få en meningsfull kommunikation med hjärnan. Lundaforskarna har samtidigt kunnat samla in data från mer än en miljon nervceller, analysera informationen och skicka tillbaka återkoppling inom loppet av några millisekunder. Metoden som forskarna utvecklat gör en dubbelriktad kommunikation med enskilda nervceller möjlig.