Новости

Jun 24, 2023

Неинвазивные датчики для мозга

Какими бы забавными ни были интерфейсы «мозг-компьютер» (BCI), для достижения наилучших результатов они, как правило,

Какими бы забавными ни были интерфейсы мозг-компьютер (BCI), для достижения наилучших результатов они, как правило, имеют главную звездочку, требующую разрезания и подъема части черепа для имплантации массива Юты или аналогичной системы электродов. Неинвазивная альтернатива состоит из электродов, которые помещаются на кожу, но с уменьшенным разрешением. Эти электроды стали предметом недавнего эксперимента [Шейха Найима Фейсала] и его коллег из ACS Applied NanoMaterials, в котором использовались электроды с графеновым покрытием в попытке оптимизировать их характеристики.

Хотя внешние электроды могут быть приемлемы для базовых задач, таких как регистрация ответа на определенный (визуальный) импульс или запись ЭЭГ, в общем использовании они могут оказаться непрактичными. Во многом это связано с недостатками «мокрых» и «сухих» разновидностей, которые, как следует из названия, включают в себя электропроводящий гель вместе с первым.

Этот гель обеспечивает надежный контакт и сопротивление не более 5–30 кОм при 50 Гц, тогда как сухие датчики работают довольно плохо при >200 кОм при 50 Гц с худшими характеристиками сигнал/шум, даже если не учитывать такие проблемы, как использование датчик на волосистой части головы, как это обычно бывает у большинства людей.

В этом исследовании они создали электродные матрицы в нескольких конфигурациях, каждая из которых использовала графен в качестве материала интерфейса. Целью было получить сигнал даже через человеческие волосы — например, на затылке возле зрительной коры — который был бы на одном уровне с влажными электродами. Исследователи получили очень многообещающие результаты с использованием эпитаксиальных графеновых (HEPG) датчиков с шестигранным рисунком, и даже на ранней стадии прототипа этот метод может предложить альтернативу там, где влажные электроды не подходят.

Хотя эта тема сложна, интерфейсы «мозг-компьютер» не обязательно должны быть исключительной прерогативой исследовательских лабораторий. Недавно мы рассмотрели открытую аппаратную надстройку Raspberry Pi, которая позволит вам экспериментировать с обнаружением и фильтрацией биосигналов, не выходя из собственного дома.