Τα προσωρινά τατουάζ με ανάγνωση εγκεφάλου είναι το μέλλον των φορητών συσκευών

Εκτός Soundcloud ράπερ και επαγγελματίες παλαιστές σαν τον εκλιπόντα Μπαμ Μπαμ Μπίγκελοου, τα τατουάζ στο κεφάλι δεν είναι κάτι που αντιμετωπίζουμε οι περισσότεροι από εμάς σε τακτική βάση. Εάν οι ερευνητές στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Γκρατς της Αυστρίας και μερικά άλλα ευρωπαϊκά ερευνητικά εργαστήρια βρουν τον δρόμο τους, όλα αυτά θα μπορούσαν να αλλάξουν. Τα τατουάζ στο κεφάλι μπορεί να γίνουν ο κανόνας - τατουάζ κεφαλής που διαβάζουν τη σκέψη, που προκαλούν ηλεκτρόδια. Και, όπως το παλιό αστείο για τον σερβιτόρο και τη μύγα στη σούπα του άντρα, όλοι θα τα θέλουμε.

Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω, όχι, τα τατουάζ δεν είναι μόνιμα. «Χρησιμοποιούμε προσωρινά τατουάζ όπως αυτά για τα παιδιά. ουσιαστικά το ίδιο που θα χρησιμοποιούσατε για να μεταφέρετε ένα καρτούν ή ένα σχέδιο για δημιουργικούς σκοπούς στο δέρμα σας.» Φραντσέσκο Γκρέκο, επίκουρος καθηγητής στο Ινστιτούτο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης του πανεπιστημίου, είπε στο Digital Trends. «Χρησιμοποιούμε το [τυπικό χαρτί τατουάζ] ως υπόστρωμα και στη συνέχεια εκτυπώνουμε πάνω του κυκλώματα από αγώγιμο πολυμερές, χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή inkjet».

Ο παραλήπτης κολλάει ένα ή περισσότερα από αυτά τα αυτοκόλλητα ηλεκτρόδια τατουάζ στο τριχωτό της κεφαλής του. Τα τατουάζ μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την καταγραφή σημάτων εγκεφάλου υψηλής ποιότητας ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) από το τριχωτό της κεφαλής. Σε αντίθεση με τα ηλεκτρόδια γέλης, δεν υπάρχει ανάγκη για υγρή διεπαφή και τα τατουάζ δεν μπορούν να στεγνώσουν. Ακόμη και οι τρίχες που αναπτύσσονται μέσω της εξαιρετικά λεπτής μεμβράνης τους δεν τους εμποδίζουν να εκτελέσουν αποτελεσματικά τη δουλειά τους.

Ενώ τα ηλεκτρόδια του τατουάζ δεν είναι ακριβώς αόρατα (όποιος ξυρίστηκε φαλακρός και φορούσε μια μικρή πλακέτα κυκλώματος κολλημένη στο κεφάλι τους έχει μια αστεία συνήθεια να είναι ευδιάκριτοι), δεν παρεμβαίνουν στον χρήστη με τον τρόπο που μπορεί να κάνει ένα συμβατικό ακουστικό ηλεκτροδίων EEG. Το γεγονός ότι θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και στη συνέχεια να ξεχαστούν είναι μια από τις πιο συναρπαστικές πτυχές τους. καθιστώντας τα απόλυτα κατάλληλα για μακροπρόθεσμες μετρήσεις. Παραμένουν μέχρι να τρίψουν με σαπούνι και νερό για να αφαιρεθούν.

Το πιο υψηλής τεχνολογίας στούντιο τατουάζ στον κόσμο

Το εργαστήριο Greco, το Laboratory of Applied Materials for Printed and Soft electronics (LAMPse), ανέπτυξε τα πρώτα ηλεκτρόδια τατουάζ το 2015. Η πρώτη περίπτωση χρήσης αυτών των μεταφορών κόλλας ήταν η μέτρηση του καρδιακού ρυθμού και της μυϊκής δραστηριότητας. Μετά από μισή δεκαετία, ο Γκρέκο και άλλοι έχουν βελτιστοποιήσει την τεχνολογία έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των εγκεφαλικών κυμάτων εξίσου αποτελεσματικά. Η εργασία πραγματοποιήθηκε μαζί με ερευνητές και στη Γαλλία, στην Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, και στην Ιταλία από τη Laura Ferrari στο Ινστιτούτο BioRobotics στο Scuola Superiore Sant’Anna.

«Το ΗΕΓ ή η ηλεκτροεγκεφαλογραφία ήταν πάντα το πιο απαιτητικό βήμα», Esma Ismailova, επικεφαλής της ομάδας βιοηλεκτρονικών υφασμάτων στο τμήμα βιοηλεκτρονικής στην Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, δήλωσε στο Digital Trends. «Έχουμε φτάσει τώρα στο απόλυτο βήμα όπου μπορούμε να [συλλέξουμε] εγκεφαλικά κύματα χαμηλού πλάτους και υψηλής συχνότητας. Είναι πολύ [δύσκολο] να πιάσεις τέτοιου είδους δραστηριότητα».

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους η συλλογή δεδομένων εγκεφάλου θα μπορούσε να είναι χρήσιμη. Το ένα είναι για παρακολούθηση. Η συσκευή ανάγνωσης ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ) που βρίσκεται στο Apple Watch έχει ήδη αποδείξει επιτακτικά γιατί τα wearable που παρακολουθούν συνεχώς τα ζωτικά μας σημάδια μπορούν να είναι χρήσιμα. Στην περίπτωση του Apple Watch, καταστάσεις όπως η κολπική μαρμαρυγή, ένας ακανόνιστος καρδιακός ρυθμός που μπορεί να προκαλέσει εγκεφαλικά, μπορεί να εντοπιστεί με τη συνεχή παρακολούθηση του καρδιακού παλμού των χρηστών. Εάν κάτι πάει στραβά, το έξυπνο ρολόι μπορεί να ειδοποιήσει τον χρήστη ώστε να αναζητήσει ιατρική βοήθεια.

Προς το παρόν, δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως η τακτική παρακολούθηση των εγκεφαλικών κυμάτων. Οι νευρολογικές παθήσεις όπως η επιληψία μπορεί να διαγνωστούν χρησιμοποιώντας την τεχνολογία EEG, αλλά είναι απίθανο οι ασθενείς να έχουν τακτική (ή ακόμα και ακανόνιστη) παρακολούθηση των εγκεφαλικών κυμάτων στη συνέχεια. «Στην περίπτωση της επιληψίας, δεν μπορείς πραγματικά να προβλέψεις μια κρίση. πρέπει να μπορείτε να παρακολουθείτε τον ασθενή», εξήγησε η Ismailova. «Αυτό το είδος ηλεκτροδίου θα μπορούσε να είναι χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του ασθενούς στο σπίτι να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς να κατανοήσουν την προέλευση [της ασθένειας] και τον τρόπο διάδοσης της. Μπορούν να το αξιολογήσουν με την πάροδο του χρόνου».

Ένα βήμα προς τις διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή

Υπάρχουν και άλλες περιπτώσεις πρακτικής χρήσης. Ο Γκρέκο πιστεύει ότι αυτή η μη επεμβατική τεχνολογία παρακολούθησης εγκεφαλικών κυμάτων μπορεί να αποδειχθεί ένα κρίσιμο βήμα στην κατασκευή διεπαφών εγκεφάλου-υπολογιστή.

«Ένα από τα υπέροχα πράγματα που θα μπορούσαν να είναι δυνατά, και που προσπαθούμε να μελετήσουμε τώρα, είναι να συλλάβουμε πληροφορίες από τον εγκέφαλο [για χρήση σε διαφορετικές εφαρμογές]», είπε. «Για παράδειγμα, θα μπορούσατε να συλλάβετε αυτές τις πληροφορίες, να τις στείλετε απευθείας μέσω μιας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή και να τις χρησιμοποιήσετε για να τονώσετε τους μύες ενός παράλυτου ασθενούς. Σε έναν παράλυτο ασθενή, ο εγκέφαλος λειτουργεί τέλεια, οι μύες λειτουργούν τέλεια, αλλά η νευρική επικοινωνία χάνεται μεταξύ αυτών των δύο σημείων. Θα μπορούσαμε να προσπαθήσουμε να ανακτήσουμε την αποσύνδεση μέσω μιας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή».

Στη συνέχεια, υπάρχουν όλες οι άλλες πιθανές εφαρμογές μιας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή — όπως η παρακολούθηση της διάθεσης ή των επιθυμιών και η ανάκτηση των σωστών πληροφοριών τη σωστή στιγμή. Μπορεί ακόμη να είναι δυνατός ο συνδυασμός ενός ηλεκτροδίου τατουάζ παρακολούθησης εγκεφάλου με προσωρινά τατουάζ που παρακολουθούν τη μυϊκή δραστηριότητα σε άλλα μέρη του σώματος ως πρόσθετη πηγή δεδομένων.

Πιστεύει ο Γκρέκο ότι, στη διάρκεια της ζωής μας, το να ξυπνάμε και να χτυπάμε έναν φθηνό φορητό αισθητήρα τατουάζ θα μπορούσε να είναι τόσο συνηθισμένο όσο το να φοράμε το ρολόι μας ή να γλιστράμε smartphone στην τσέπη μας; «Ναι, νομίζω ότι ναι, γιατί υπάρχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές στην καθημερινή ζωή [όπου αυτό θα μπορούσε να είναι χρήσιμο», είπε.

Προς το παρόν, αυτό το έργο εξακολουθεί να είναι μια επίδειξη απόδειξης της ιδέας και όχι οτιδήποτε έτοιμο για εμπορευματοποίηση. Η επεξεργασία των πληροφοριών πρέπει ακόμα να πραγματοποιηθεί με την καλωδίωση των ηλεκτροδίων σε μια εξωτερική συσκευή. Ωστόσο, ο Γκρέκο επισημαίνει ότι άλλες ερευνητικές ομάδες είναι απασχολημένες με την επεξεργασία φορητών συσκευών που θα μπορούσαν να επιτρέψουν την επεξεργασία αυτών των πληροφοριών στο σώμα. Θα μπορούσε επίσης να μεταδοθεί ασύρματα σε smartphone ή smartwatch.

Όλα αυτά προς το παρόν παραμένουν εικασίες. Αλλά, όπως πολλά για τα σύγχρονα wearables, αυτές οι περιπτώσεις χρήσης υπάρχουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας μόνο μέχρι που ξαφνικά δεν το κάνουν.

Μια εργασία που περιγράφει την έρευνα ήταν που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό npj Flexible Electronics.

Συστάσεις των συντακτών

• Τα ακουστικά ανάγνωσης εγκεφάλου είναι εδώ για να σας προσφέρουν τηλεκινητικό έλεγχο
• Το Facebook αποκτά μια startup που έχει δημιουργήσει ένα βραχιολάκι που διαβάζει το μυαλό
• Η «διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή» του Facebook θα μπορούσε να σας επιτρέψει να πληκτρολογείτε με το μυαλό σας
• Τα τρομακτικά ρεαλιστικά «βαθιά πορτρέτα βίντεο» θα μπορούσαν να ανεβάσουν τις ψεύτικες ειδήσεις στο επόμενο επίπεδο
• Ο τρίτος βραχίονας που ελέγχεται από τον εγκέφαλο σάς επιτρέπει να μεταφέρετε τις πολλαπλές εργασίες σας στο επόμενο επίπεδο

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.