Похожие статьи
Это звучит как что-то из научной фантастики: наденьте специальную электронную повязку и управляйте роботом с помощью своего разума. Но теперь недавнее исследование, опубликованное в ACS Applied Nano Materials, сделало шаг к тому, чтобы сделать это реальностью. Разработав специальную структуру с 3D-рисунком, которая не использует липкие проводящие гели, команда создала “сухие” датчики, которые могут измерять электрическую активность мозга даже среди волос, бугров и изгибов головы.
Врачи отслеживают электрические сигналы от мозга с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), при которой специальные электроды либо имплантируются в голову, либо размещаются на поверхности головы. ЭЭГ помогает диагностировать неврологические расстройства, но она также может быть включена в “интерфейсы мозг-машина”, которые используют мозговые волны для управления внешним устройством, таким как протез конечности, робот или даже видеоигра.
Большинство неинвазивных версий предполагают использование “влажных” датчиков, наклеиваемых на голову с помощью липкого геля, который может раздражать кожу головы и иногда вызывать аллергические реакции. В качестве альтернативы исследователи разрабатывают “сухие” датчики, которые не требуют использования гелей, но до сих пор ни один из них не работал так хорошо, как влажный вариант золотого стандарта.
Хотя наноматериалы, такие как графен, могут быть подходящим вариантом, их плоская и обычно слоистая природа делает их несовместимыми с неровными изгибами человеческой головы, особенно в течение длительного времени. Итак, Франческа Якопи и ее коллеги хотели создать 3D-датчик на основе поликристаллического графена, который мог бы точно отслеживать активность мозга без какой-либо липкости.
Команда создала несколько структур с 3D-графеновым покрытием различной формы и рисунка, каждая толщиной около 10 мкм. Из протестированных форм шестиугольный рисунок лучше всего работал на изогнутой, волосатой поверхности затылочной области — месте у основания головы, где расположена зрительная кора головного мозга. Команда встроила восемь из этих датчиков в эластичную повязку на голову, которая удерживала их на затылке.
В сочетании с гарнитурой дополненной реальности, отображающей визуальные сигналы, электроды могут определять, какой сигнал просматривается, а затем работать с компьютером для интерпретации сигналов в команды, которые управляют движением четвероногого робота — полностью без помощи рук.
Хотя новые электроды пока работают не так хорошо, как влажные датчики, исследователи говорят, что эта работа представляет собой первый шаг к разработке надежных, легко внедряемых сухих датчиков, которые помогут расширить области применения интерфейсов мозг-машина.
Эксклюзивный перевод
Фото: Адаптировано из ACS Applied Nano Materials
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
