Временните татуировки с четене на мозъка са бъдещето на носимите устройства

Извън Soundcloud рапъри и професионални кечисти като покойните Бам Бам Бигълоу, татуировките на главата не са нещо, с което повечето от нас се сблъскват редовно. Ако изследователите от австрийския Технологичен университет в Грац и няколко други европейски изследователски лаборатории постигнат своето, всичко това може да се промени. Татуировките на главата може да се превърнат в норма - татуировки на главата с четене на мисли, спортни електроди. И както в стария виц за сервитьора и мухата в мъжката супа, всички ще ги искаме.

Съдържание

  • Най-високотехнологичното студио за татуировки в света
  • Стъпка към интерфейсите мозък-компютър

Преди да продължим, не, татуировките не са постоянни. „Използваме временни татуировки като тези за деца; по същество същото, което бихте използвали, за да прехвърлите карикатура или рисунка за творчески цели върху кожата си,” Франческо Греко, асистент в Института по физика на твърдото тяло на университета, каза пред Digital Trends. „Използваме [стандартната хартия за татуировки] като субстрат и след това отпечатваме върху нея вериги, направени от проводим полимер, като използваме мастиленоструен принтер.“

За да се измери мозъчната активност, тънките електроди за татуировки трябва да се поставят върху главата - също като временните татуировки, които са особено популярни сред децата
Гърция/ТУ Грац

Получателят залепва един или повече от тези залепващи електроди за татуиране върху скалпа си. След това татуировките могат да се използват за записване на висококачествени електроенцефалографски (ЕЕГ) мозъчни сигнали, пресни от скалпа. За разлика от гел електродите, няма нужда от течен интерфейс и татуировките не могат да изсъхнат. Дори космите, растящи през тяхната ултратънка мембрана, не им пречат да изпълняват ефективно работата си.

Свързани

  • ИИ за четене на мисли анализира мозъчните ви вълни, за да познае какво видео гледате
  • 5 начина, по които бъдещият ИИ асистентите ще изведат гласовата технология на следващото ниво
  • В бъдеще роботите за заваряване могат да се управляват от мислите на операторите

Въпреки че електродите за татуиране не са точно невидими (всеки, който се обръсне плешив и носи малка платка, залепена на главата си, има забавен навик да се набиват на очи), те не пречат на носещия ги по начина, по който биха могли да направят конвенционалните слушалки с ЕЕГ електроди. Фактът, че те могат да бъдат приложени и след това забравени, е един от най-вълнуващите им аспекти; което ги прави идеални за дългосрочни измервания. Те остават, докато не се изтъркат със сапун и вода, за да се отстранят.

Най-високотехнологичното студио за татуировки в света

Лабораторията на Greco, Лабораторията за приложни материали за печатна и мека електроника (LAMPSe), разработи първите електроди за татуиране през 2015 г. Първият случай на използване на тези адхезивни трансфери беше за измерване на сърдечната честота и мускулната активност. Половин десетилетие по-късно Греко и други са оптимизирали технологията, така че да може да се използва за измерване на мозъчни вълни също толкова ефективно. Работата е извършена заедно с изследователи във Франция, в Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne и в Италия от Лаура Ферари в Института по биороботика в Scuola Superiore Sant’Anna.

Изследователи от TU Graz представят електроди за татуиране от принтера, които са особено привлекателни за дългосрочна медицинска диагностика.
Lunghammer - TU Graz

„ЕЕГ или електроенцефалографията винаги е била най-предизвикателната стъпка,“ Есма Исмаилова, ръководител на групата за биоелектронен текстил в отдела по биоелектроника в Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, каза пред Digital Trends. „Сега достигнахме крайната стъпка, в която можем [да съберем] мозъчни вълни с ниска амплитуда и висока честота. Много е [трудно] да се хване този вид дейност.“

Има много причини, поради които събирането на мозъчни данни може да бъде полезно. Единият е за наблюдение. Четецът на електрокардиограма (ЕКГ), намиращ се в Apple Watch, вече убедително демонстрира защо носимите устройства, които постоянно следят нашите жизнени показатели, могат да бъдат полезни. В случая с Apple Watch, състояния като предсърдно мъждене, неравномерен сърдечен ритъм, който може да причини удари, могат да бъдат забелязани чрез непрекъснато наблюдение на сърдечния ритъм на носещите. Ако нещо се обърка, смарт часовникът може да предупреди потребителя, така че той да потърси медицинска помощ.

Франческо Греко: Беше ли татуировката електроден?

Понастоящем няма такова нещо като редовно наблюдение на мозъчните вълни. Неврологични състояния като епилепсия могат да бъдат диагностицирани с помощта на ЕЕГ технология, но е малко вероятно пациентите да имат редовно (или дори нередовно) следене на мозъчните вълни след това. „В случай на епилепсия не можете наистина да предвидите криза; трябва да можеш да наблюдаваш пациента”, обясни Исмаилова. „Този ​​вид електрод може да бъде използвани за наблюдение на пациента у дома да помогне на клиницистите да разберат произхода [на болестта] и как се разпространява. Те могат да го оценят с течение на времето.

Стъпка към интерфейсите мозък-компютър

Има и други случаи на практическа употреба. Греко смята, че тази неинвазивна технология за наблюдение на мозъчните вълни може да се окаже решаваща стъпка в изграждане на интерфейси мозък-компютър.

„Едно от чудесните неща, които биха могли да бъдат възможни и които се опитваме да изучаваме сега, е да улавяме информация от мозъка [за използване в различни приложения]“, каза той. „Например, можете да уловите тази информация, да я изпратите директно през интерфейс мозък-компютър и да я използвате, за да стимулирате мускулите на парализиран пациент. При парализиран пациент мозъкът функционира перфектно, мускулите функционират перфектно, но невронната комуникация между тези две точки е загубена. Можем да опитаме да възстановим прекъсването на връзката чрез интерфейс мозък-компютър.

Тези случаи на употреба съществуват в сферата на научната фантастика само докато изведнъж не го направят.

След това има всички други потенциални приложения на интерфейса мозък-компютър - като наблюдение на настроението или желанията и извличане на точната информация в точното време. Възможно е дори да се комбинира електрод за татуировка за наблюдение на мозъка с временни татуировки, наблюдаващи мускулната активност в други части на тялото като допълнителен източник на данни.

Дали Греко вярва, че в рамките на живота ни събуждането и натискането на евтин датчик за татуировки може да бъде толкова обичайно, колкото да си сложим часовника или да изхлузим смартфон в нашия джоб? „Да, така мисля, защото има много практически приложения в ежедневието [където това може да бъде полезно]“, каза той.

Надеждността и точността на електродите за татуиране са успешно тествани при реални клинични условия.
Гърция/ТУ Грац

Понастоящем тази работа все още е демонстрация на доказателство за концепцията, а не нещо готово за комерсиализиране. Обработката на информация все още трябва да се извърши чрез свързване на електродите към външно устройство. Греко обаче посочва, че други изследователски групи са заети да работят върху носими устройства, които биха могли да позволят тази информация да бъде обработена от тялото. Потенциално може да се предава безжично към смартфон или смарт часовник.

Всичко това засега остават спекулации. Но, както много при съвременните носими устройства, тези случаи на употреба съществуват в сферата на научната фантастика само докато внезапно не го направят.

Документ, описващ изследването, беше наскоро публикуван в списанието npj Flexible Electronics.

Препоръки на редакторите

  • Слушалките за четене на мозъка са тук, за да ви дадат телекинетичен контрол
  • Facebook придобива стартираща компания, която е създала гривна за четене на мисли
  • „Интерфейсът мозък-компютър“ на Facebook може да ви позволи да пишете с ума си
  • Плашещо реалистични „дълбоки видеопортрети“ могат да издигнат фалшивите новини на следващото ниво
  • Третата ръка, управлявана от мозъка, ви позволява да изведете многозадачността си на следващото ниво

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.