Tatuaż grafenowy do ciągłego monitorowania fal mózgowych

Baruch „Boris” Goldstein, współzałożyciel i prezes wykonawczy firmy o nazwie Brain Scientific, Inc., jest początkującym tatuatorem. Ale nie spodziewaj się, że wytatuuje ci sękatego smoka lub plemienny rękaw. Tatuaże Goldsteina wiążą się z kilkoma warunkami: są na głowie, są wykonane przy użyciu atramentu wykonanego z wszechstronny cudowny materiał grafeni potrafią czytać Twoje fale mózgowe. Musisz więc udać się gdzie indziej, aby zobaczyć projekt płonącej czaszki lub motyla, nad którym zastanawiałeś się podczas izolacji.

Żeby było jasne, nowy Brain E-Tattoo firmy Brain Scientific nie przypomina żadnego kawałka atramentu, który widziałeś wcześniej. To niewielka naszywka wielkości znaczka pocztowego, która pod każdym względem wygląda jak płytka z mikrochipem umieszczona nad uchem osoby noszącej. Chociaż firma używa do jego opisania słowa „tatuaż”, dokładniej określa się go jako minimalnie inwazyjny, wszczepialna, 4-kanałowa mikroelektroencefalografia (EEG) z elektrodami grafenowymi do ciągłego badania mózgu monitorowanie. I istnieje szansa, że ​​ten kawałek technologii cyborga może pewnego dnia pomóc ci uratować życie.

„Pomysł jest taki, że możemy wydrukować elektrody na głowie tuszem grafenowym” – Goldstein powiedział Digital Trends. „Ponieważ grafen składa się tylko z jednego atomu – czasami [w tym przypadku] składa się z kilku warstw, na przykład dwóch lub trzech – jest mniej więcej niewidoczny. Jest cieńszy niż ludzki włos.

Po wydrukowaniu tatuaż ten ma na celu ciągłe monitorowanie aktywności fal mózgowych, przy minimalnym wpływie na codzienne życie człowieka. Elektrody na bazie grafenu Brain E-Tattoo są (lub, gdy będą gotowe do rzeczywistego użycia, zostaną) podłączone do wspomniany wcześniej micro EEG, który przetwarza sygnały ze swoich czujników i bezprzewodowo przesyła te dane do Chmura. Gdy już tam dotrzemy, sztuczna inteligencja Brain Scientific narzędzia będą przeprowadzać ciągłą analizę, analizując zmiany zachodzące w mózg, aby wskazać wszystko, od zbliżających się napadów padaczkowych po choroby neurodegeneracyjne, takie jak Alzheimer.

Monitorowanie fal mózgowych

Goldstein powiedział, że firma, która w przeszłości skupiała się głównie na sztucznej inteligencji, nie zamierzała zajmować się branżą sprzętową. Zamiast tego został tam zepchnięty, ponieważ nie mógł znaleźć już dostępnych odpowiednich narzędzi.

„Mniej więcej pięć lub sześć lat temu powiedzieliśmy: „W porządku, pieprzyć to, nie możemy znaleźć wystarczająco małego rozmiaru” – powiedział. „Nie możemy znaleźć czegoś jednorazowego. Sami to zrobimy”. Więc zrobiliśmy to. Jesteśmy sztuczną inteligencją danych firma analityczna u nas. Ale jeśli nie mamy odpowiedniego urządzenia do pomiaru tego, czego potrzebujemy, nie możemy przeprowadzić analizy danych”.

Przed zbudowaniem Brain E-Tattoo firma Brain Scientific stworzyła NeuroCap, jednorazowy zestaw słuchawkowy EEG wyposażony w 22 elektrody i 19 aktywnych kanałów EEG. Przypomina nakrycie głowy, którego używają zapaśnicy amatorzy do ochrony uszu i podbródka podczas meczów. Wstępnie nażelowane, stałe miejsca na elektrody eliminują czasochłonne zadanie polegające na konieczności pomiaru głowy pacjenta, a następnie ręcznego umieszczania go na elektrodach EEG. Pracując z firmowym wzmacniaczem NeuroEEG, Brain Scientific twierdzi, że jest to możliwe rozpocznij badania EEG w mniej niż pięć minut, tyle samo czasu zajmuje przygotowanie miski napoju instant makaron.

Ale czasami to nie jest wystarczająco szybkie. Badania EEG to jedno, ale aby naprawdę zebrać przydatne dane dotyczące podłużnego przebiegu mózgu, potrzebne jest urządzenie, które można wygodnie nosić na ulicy lub w domu. Zżelowany czy nie, nikt nie chce nosić nabijanej elektrodami czapki na mózg do sklepu spożywczego ani na pierwszą randkę w romantycznej restauracji.

W tym miejscu na obraz pojawi się Brain E-Tattoo. Został zaprojektowany do długoterminowego monitorowania i nieprzerwanego gromadzenia danych mózgowych. Może to zrobić, ponieważ jest mały i, przynajmniej w porównaniu z czapką mózgową, niewidoczny.

Mniejsze jest lepsze

W cyfrowym świecie, w przeciwieństwie do poprzedzającej go epoki wielkiej inżynierii przemysłowej, chodzi przede wszystkim o zmniejszanie rzeczy. Podobnie jak nanometrowa przerwa między tranzystorami na płytce drukowanej, mała jest dobra. Maleńkość jest obok pobożności. Późno Marka Weisera, główny technolog w Xerox PARC, zauważył to już w 1991 roku, kiedy zauważył, że najnowocześniejsze technologie to te, które zanikają. „Wplatają się” – napisał Weiser – „w tkankę codziennego życia, aż stają się od niej nie do odróżnienia”.

Chociaż mikrochip przymocowany do głowy człowieka z pewnością nie jest niewidoczny, jest o wiele mniej widoczny niż rozwiązania alternatywne. Jest tak widoczny, jak… cóż, tatuaż.

A jednak przypadków użycia jest mnóstwo. Początkowo skupiał się na przewidywaniu padaczki na podstawie aktywności elektrycznej skóry głowy, obecnie Brain E-Tattoo jest rozszerza swoje cele o śledzenie innych schorzeń neurologicznych, w tym choroby Alzheimera, udaru mózgu i Parkinson. (O tym rozszerzonym zastosowaniu świadczy fakt, że produkt wcześniej nosił nazwę E-Epileptica, zanim pojawił się na rynku rozszerzona.) W każdym przypadku Goldstein uważa, że ​​A.I. modele można wykorzystać do wydobycia charakterystycznych wzorców mózgu działalność.

Ilość danych, które można wydobyć z mikro-EEG, nie jest równa ilości danych, które można uzyskać z pełnej półkuli mózgowej, ale po prostu podobnie jak rozdzielczość EEG nie jest tym samym, co informacja, którą można uzyskać za pomocą fMRI lub PET skanowanie. Uważa jednak, że to wystarczy, a przenośność rozwiązania rekompensuje niektóre braki szczegółowe.

Goldstein zauważył również, że dane EEG również nie muszą istnieć osobno. Można ją połączyć z innymi danymi biometrycznymi i innymi formami gromadzenia danych, aby z pożytkiem dać wyobrażenie o tym, nie tylko jak zmienia się ciało, ale także Dlaczego.

„Wyobraź sobie, że masz kopię swojego mózgu lub kopię zachowania mięśni rok temu, dwa lata temu, pięć lat temu lata temu — a następnie możesz zintegrować to z sztuczną inteligencją. baz danych, aby zobaczyć, co może być przyczyną zmiany” – mówi powiedział. „Czy to woda, którą pijesz? Czy to lekarstwo? Czy to jedzenie? Czy to klimat? Ogólnie rzecz biorąc, wierzymy, że możemy być częścią Big Data gromadzonych na temat ludzi. Po zintegrowaniu z właściwymi danymi na temat żywności, wody, leków itd., być może w końcu będziemy w stanie pokazać, [dlaczego zachodzą pewne zmiany].

To, co stanie się z tymi danymi, określi oczywiście, czy postrzegamy takie rzeczy jako korzystne, dystopijne, czy też trochę z kolumny A i trochę z kolumny B. Wcześniejsza świadomość zbliżającego się napadu padaczkowego lub rozwijającego się problemu neurologicznego może pozwolić danej osobie na wcześniejsze podjęcie proaktywnych działań w celu złagodzenia negatywnych skutków. Byłoby to pozytywne (choć także potencjalnie źródło niepokoju).

Dostęp ubezpieczyciela do tych danych może dla zdrowego człowieka oznaczać niższą składkę. Może to jednak oznaczać coś odwrotnego – prawdopodobnie opartego na zachowaniu, które koreluje z zbliżającymi się problemami zdrowotnymi lub może w inny sposób przewidywać je. Implikacje takiej technologii są ogromne.

Prace nad cyborgiem w toku

Jednak jeszcze tam nie jesteśmy. Brain Scientific ma obecnie dwa urządzenia do monitorowania mózgu zatwierdzone przez FDA, ale prace nad Brain E-Tattoo pozostają w toku. Komunikat prasowy zapowiadający technologię jest pełen – jak ma to miejsce w przypadku wielu podobnych zapowiedzi nadchodzących technologii – z pewnego rodzaju ostrożnym wyjaśnień, można sobie wyobrazić prawnika wtrącającego się w imieniu nadmiernie żywiołowego klienta: „Stwierdzenia dotyczące przyszłości, które zawierają założenia i opisują nasze przyszłe plany, strategie i oczekiwania można ogólnie rozpoznać po użyciu słów „może”, „powinno”, „byłoby”, „będzie”, „mogłoby”, „zaplanowane” „oczekiwać”, „przewidywać”, „szacować”, „wierzyć”, „zamierzać”, „poszukiwać” lub „projektować” lub zaprzeczenie tych słów lub inne odmiany tych słów lub porównywalne terminologia."

Obecnie firma pracuje nad testami bezpieczeństwa, weryfikacją koncepcji i testami wydajności. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, wkrótce nastąpi złożenie wniosku do FDA.

I wtedy? Bez wątpienia jest coś z cyborga w pomyśle niemal trwałego tatuażu grafenowego, który gromadzi stały strumień danych zdrowotnych, pobieranych bezpośrednio z mózgu. Ale samo w sobie nie różni się to zasadniczo od rozrusznika serca, który podtrzymuje bicie serca, zegarka Apple Watch, który mierzy Twoje ćwiczenia i tętno, smartfon który kształtuje większość naszego postrzegania świata i tak dalej. To wszystko są technologie cyborgiczne, a my, niezależnie od tego, kiedy żyjemy, jesteśmy urodzonymi cyborgami.

Brain E-Tattoo stanowi jeszcze jeden krok w tym kierunku. Miejmy nadzieję, że podobnie jak główny konflikt we wszystkich technologiach cyborgów, ostatecznie wzmocni ludzkość w pozytywny sposób. Może dodaj tę stronę do zakładek i sprawdź ponownie za dziesięć lat.