Are Brain–Computer Interfaces Feasible With Integrated Photonic Chips?
Notice bibliographique
Résumé
The present paper examines the viability of a radically novel idea for brain-computer interface (BCI), which could lead to novel technological, experimental, and clinical applications. BCIs are computer-based systems that enable either one-way or two-way communication between a living brain and an external machine. BCIs read-out brain signals and transduce them into task commands, which are performed by a machine. In closed loop, the machine can stimulate the brain with appropriate signals. In recent years, it has been shown that there is some ultraweak light emission from neurons within or close to the visible and near-infrared parts of the optical spectrum. Such ultraweak photon emission (UPE) reflects the cellular (and body) oxidative status, and compelling pieces of evidence are beginning to emerge that UPE may well play an informational role in neuronal functions. In fact, several experiments point to a direct correlation between UPE intensity and neural activity, oxidative reactions, EEG activity, cerebral blood flow, cerebral energy metabolism, and release of glutamate. Therefore, we propose a novel skull implant BCI that uses UPE. We suggest that a photonic integrated chip installed on the interior surface of the skull may enable a new form of extraction of the relevant features from the UPE signals. In the current technology landscape, photonic technologies are advancing rapidly and poised to overtake many electrical technologies, due to their unique advantages, such as miniaturization, high speed, low thermal effects, and large integration capacity that allow for high yield, volume manufacturing, and lower cost. For our proposed BCI, we are making some very major conjectures, which need to be experimentally verified, and therefore we discuss the controversial parts, feasibility of technology and limitations, and potential impact of this envisaged technology if successfully implemented in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».