脳を読み取る一時的なタトゥーはウェアラブルの未来です

Soundcloud以外では故人のようなラッパーやプロレスラー バンバンビグロー、頭のタトゥーは、私たちのほとんどが定期的に遭遇するものではありません。 オーストリアのグラーツ工科大学と他のいくつかのヨーロッパの研究所の研究者たちが思い通りになれば、すべてが変わる可能性があります。 ヘッドタトゥーは標準になるかもしれない - 心を読む、電極をスポーツするヘッドタトゥー。 そして、ウェイターと男のスープの中のハエについての古いジョークのように、私たちは皆、それらを欲しがるでしょう。

コンテンツ

  • 世界で最もハイテクなタトゥースタジオ
  • ブレインコンピューターインターフェースへの一歩

先に進む前に、いいえ、タトゥーは永久的なものではありません。 「私たちは子供用のような一時的なタトゥーを使用しています。 創造的な目的で漫画や絵を皮膚に転写するのと基本的に同じです。」 フランチェスコ・グレコ同大学固体物理研究所の助教授はデジタルトレンドに語った。 「私たちは[標準的なタトゥー]紙を基材として使用し、その上に導電性ポリマーで作られた回路をインクジェットプリンターで印刷します。」

脳活動を測定するには、特に子供たちに人気の一時的なタトゥーと同じように、非常に薄いタトゥー電極を頭に適用する必要があります。
グレコ/TU グラーツ

レシピエントは、これらの粘着性タトゥー電極の 1 つまたは複数を頭皮に貼り付けます。 このタトゥーは、頭皮から取り出されたばかりの高品質脳波検査 (EEG) 脳信号を記録するために使用できます。 ゲル電極とは対照的に、液体界面が必要なく、タトゥーが乾燥することはありません。 極薄の膜を通して毛が生えていても、効果的に機能するのを妨げるものではありません。

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タトゥーの電極はまったく見えないわけではありませんが(坊主頭で頭に小さな回路基板を貼り付けている人は、 目立つというおかしな習慣)、従来の EEG 電極ヘッドセットのように着用者の邪魔をしません。 適用しても忘れられるという事実は、最も興味深い側面の 1 つです。 そのため、長期間の測定に最適です。 石鹸と水でこすって取り除くまで、それらは付着したままになります。

世界で最もハイテクなタトゥースタジオ

グレコの研究室であるプリンテッド・ソフトエレクトロニクス応用材料研究所 (LAMPSe) は、2015 年に最初のタトゥー電極を開発しました。 これらの接着剤転写の最初の使用例は、心拍数と筋肉活動を測定することでした。 それから 5 年が経ち、Greco などは脳波をあらゆるビットで効果的に測定できるように技術を最適化しました。 この研究は、フランス国立高等鉱山エコールで両国の研究者らとともに実施されました。 サンテティエンヌ、イタリアではスクオラ・スペリオーレ・サンタンナのバイオロボティクス研究所のローラ・フェラーリによる。

グラーツ工科大学の研究者は、長期の医療診断にとって特に魅力的な、プリンターからのタトゥー電極を紹介します。
ルンハンマー - グラーツ工科大学

「EEG(脳波検査)は常に最も困難なステップでした。」 エスマ・イスマイロワ、サンテティエンヌ国立高等鉱山のバイオエレクトロニクス部門のバイオエレクトロニクス繊維グループリーダーはデジタルトレンドに語った。 「私たちは現在、低振幅で高周波の脳波を収集できる究極の段階に到達しています。 この種の活動を把握するのは非常に[困難]です。」

脳データの収集が役立つ理由はいくつかあります。 1 つは監視用です。 Apple Watch に搭載されている心電図 (ECG) リーダーは、私たちのバイタルサインを常に監視するウェアラブルがなぜ役立つのかをすでに説得力をもって実証しています。 Apple Watch の場合、脳卒中を引き起こす可能性のある不規則な心拍リズムである心房細動などの症状が発生する可能性があります。 着用者の心拍を継続的に監視することで発見. 何か問題が発生した場合、スマートウォッチはユーザーに警告を発し、ユーザーが医師の助けを求めることができるようにします。

フランチェスコ・グレコ: 罪はタトゥー・エレクトロデンだったのか?

現時点では、定期的な脳波モニタリングなどというものは存在しません。 てんかんなどの神経疾患はEEG技術を使用して診断される可能性がありますが、患者がその後定期的に(または不定期に)脳波モニタリングを受ける可能性は低いです。 「てんかんの場合、実際に危機を予測することはできません。 患者を監視できる必要がある」とイスマイロワ氏は説明した。 「この種の電極は、 自宅で患者を監視するために使用される 臨床医が[病気の]原因とそれがどのように伝播するかを理解するのに役立ちます。 彼らは時間の経過とともにそれを評価することができます。」

ブレインコンピューターインターフェースへの一歩

他にも実際的な使用例があります。 グレコは、この非侵襲的な脳波モニタリング技術が、 ブレインコンピューターインターフェースの構築.

「可能になる可能性があり、私たちが現在研究しようとしている素晴らしいことの1つは、[さまざまな用途に使用するために]脳から情報を取得することです」と彼は言いました。 「たとえば、この情報を取得し、脳とコンピューターのインターフェイスを介して直接送信し、麻痺した患者の筋肉を刺激するために使用することができます。 麻痺した患者では、脳は完全に機能し、筋肉も完全に機能しますが、これら 2 つの点の間の神経伝達は失われます。 ブレイン・コンピューター・インターフェースを介して切断を回復することを試みることもできます。」

これらのユースケースは、突然存在しなくなるまで、SF の世界にのみ存在します。

さらに、気分や欲求を監視したり、適切なタイミングで適切な情報を取得したりするなど、ブレイン コンピューター インターフェイスには他の潜在的な用途もすべてあります。 追加のデータソースとして、脳を監視するタトゥー電極と、体の他の部分の筋肉活動を監視する一時的なタトゥーを組み合わせることも可能かもしれません。

グレコは、私たちが生きているうちに、朝起きて低コストのウェアラブルタトゥーセンサーを叩くことが、時計を着けたり、時計を滑らせたりするのと同じくらい普通のことになる可能性があると信じていますか? スマートフォン 私たちのポケットに? 「はい、私もそう思います。なぜなら、日常生活には(これが役立つ可能性がある)実践的な応用例がたくさんあるからです。」と彼は言いました。

タトゥー電極の信頼性と精度は、実際の臨床条件下で正常にテストされています。
グレコ/TU グラーツ

現時点では、この作品はまだ商用化の準備ができているものではなく、概念実証のデモンストレーションにすぎません。 情報の処理は、依然として電極を外部デバイスに配線することによって実行する必要がある。 しかし、グレコ氏は、他の研究グループがこの情報を身体上で処理できるようにするウェアラブルの開発に忙しいと指摘している。 スマートフォンやスマートウォッチにワイヤレスで送信される可能性もあります。

今のところ、これらすべては推測のままです。 しかし、現代のウェアラブルの多くと同様、これらのユースケースは SF の世界に存在しますが、それは突然存在しなくなるまでです。

研究について説明した論文は、 最近雑誌 npj Flexible Electronics に掲載されました.

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