Tatuajele temporare care citesc pe creier sunt viitorul articolelor purtabile

În afara Soundcloud, raperi și luptători profesioniști ca regretatul Bam Bam Bigelow, tatuajele pe cap nu sunt ceva pe care majoritatea dintre noi îl întâlnim în mod regulat. Dacă cercetătorii de la Universitatea de Tehnologie din Graz din Austria și alte câteva laboratoare de cercetare europene își reușesc drumul, totul ar putea fi pe cale să se schimbe. Tatuajele pe cap pot deveni norma - tatuaje pe cap care citesc mintea, cu electrozi. Și, la fel ca vechea glumă despre chelner și musca din supa bărbatului, toți o să le dorim.

Cuprins

  • Cel mai high-tech studio de tatuaje din lume
  • Un pas către interfețele creier-calculator

Înainte de a merge mai departe, nu, tatuajele nu sunt permanente. „Folosim tatuaje temporare precum cele pentru copii; în esență același lucru pe care l-ați folosi pentru a transfera pe piele un desen animat sau un desen în scopuri creative.” Francesco Greco, profesor asistent la Institutul de fizică a stării solide al universității, a declarat pentru Digital Trends. „Folosim hârtia [standard de tatuaj] ca substrat și apoi imprimăm deasupra ei circuite realizate din polimer conductiv, folosind o imprimantă cu jet de cerneală.”

Pentru a măsura activitatea creierului, electrozii de tatuaj subțiri ca napolitana trebuie aplicați pe cap - la fel ca tatuajele temporare, care sunt deosebit de populare în rândul copiilor.
Greco/TU Graz

Destinatarul lipește unul sau mai mulți dintre acești electrozi de tatuaj adezivi pe scalp. Tatuajele pot fi apoi folosite pentru a înregistra semnale cerebrale de electroencefalografie (EEG) de înaltă calitate, proaspăt de pe scalp. Spre deosebire de electrozii cu gel, nu este nevoie de o interfață lichidă și tatuajele nu se pot usca. Chiar și firele de păr care cresc prin membrana lor ultra-subțire nu îi împiedică să-și îndeplinească eficient munca.

Legate de

  • Citirea minții A.I. analizează undele cerebrale pentru a ghici ce videoclip vizionați
  • 5 moduri prin care viitorul A.I. asistenții vor duce tehnologia vocală la următorul nivel
  • În viitor, roboții de sudură ar putea fi controlați de gândurile operatorilor

În timp ce electrozii de tatuaj nu sunt tocmai invizibili (oricine s-a bărbierit chel și are o placă de circuit mică lipită de cap are un obicei amuzant de a fi vizibil), nu interferează cu purtătorul în felul în care ar putea face o cască cu electrozi EEG convenționale. Faptul că ar putea fi aplicate și apoi uitate este unul dintre aspectele lor cele mai interesante; făcându-le perfect potrivite pentru măsurători pe termen lung. Rămân până când sunt spălate cu apă și săpun pentru a le îndepărta.

Cel mai high-tech studio de tatuaje din lume

Laboratorul Greco, Laboratorul de Materiale Aplicate pentru Electronică Imprimată și Moale (LAMPSe), a dezvoltat primii electrozi de tatuaj în 2015. Primul caz de utilizare al acestor transferuri adezive a fost măsurarea ritmului cardiac și a activității musculare. După o jumătate de deceniu, Greco și alții au optimizat tehnologia astfel încât să poată fi folosită pentru a măsura undele cerebrale la fel de eficient. Lucrarea a fost realizată alături de cercetători din ambele Franța, la Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne și în Italia de Laura Ferrari la Institutul de BioRobotică de la Scuola Superiore Sant’Anna.

Cercetătorii de la TU Graz prezintă electrozi de tatuaj de la imprimantă, care sunt deosebit de atractivi pentru diagnosticarea medicală pe termen lung.
Lunghammer - TU Graz

„EEG, sau electroencefalografia, a fost întotdeauna cel mai dificil pas”, Esma Ismailova, lider de grup de textile bioelectronice în departamentul de bioelectronică de la Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, a declarat pentru Digital Trends. „Acum am ajuns la pasul final în care putem [aduna] unde cerebrale care sunt de amplitudine mică și de înaltă frecvență. Este foarte [dificil] să prinzi acest tip de activitate.”

Există mai multe motive pentru care colectarea datelor despre creier ar putea fi utilă. Una este pentru monitorizare. Cititorul de electrocardiogramă (ECG) găsit în Apple Watch a demonstrat deja în mod convingător de ce purtabilele care ne monitorizează constant semnele vitale pot fi utile. În cazul Apple Watch, afecțiuni precum fibrilația atrială, un ritm cardiac neregulat care poate provoca accidente vasculare cerebrale, pot fi observat de monitorizarea continuă a bătăilor inimii purtătorilor. Dacă ceva nu merge bine, ceasul inteligent poate alerta utilizatorul, astfel încât acesta să poată solicita ajutor medical.

Francesco Greco: A fost sind Tattoo-Elektroden?

În prezent, nu există monitorizare regulată a undelor cerebrale. Afecțiunile neurologice precum epilepsia pot fi diagnosticate folosind tehnologia EEG, dar este puțin probabil ca pacienții să aibă o monitorizare regulată (sau chiar neregulată) a undelor cerebrale după aceea. „În cazul epilepsiei, nu poți prezice cu adevărat o criză; trebuie să poți monitoriza pacientul”, a explicat Ismailova. „Acest tip de electrod ar putea fi folosit pentru monitorizarea pacientului la domiciliu pentru a ajuta clinicienii să înțeleagă originile [ale bolii] și modul în care este propagată. Ei o pot evalua în timp.”

Un pas către interfețele creier-calculator

Există și alte cazuri practice de utilizare. Greco crede că această tehnologie neinvazivă de monitorizare a undelor cerebrale s-ar putea dovedi un pas crucial în acest proces construirea de interfețe creier-calculator.

„Unul dintre lucrurile minunate care ar putea fi posibile și pe care încercăm să le studiem acum este să captăm informații din creier [pentru a fi utilizate în diferite aplicații]”, a spus el. „De exemplu, puteți captura aceste informații, le puteți trimite direct printr-o interfață creier-calculator și le puteți folosi pentru a stimula mușchii unui pacient paralizat. La un pacient paralizat, creierul funcționează perfect, mușchii funcționează perfect, dar comunicarea neuronală se pierde între aceste două puncte. Am putea încerca să recuperăm deconectarea prin intermediul unei interfețe creier-calculator.”

Aceste cazuri de utilizare există în domeniul science fiction-ului doar până când brusc nu există.

Apoi există toate celelalte aplicații potențiale ale unei interfețe creier-calculator - cum ar fi monitorizarea stării de spirit sau a dorințelor și obținerea informațiilor potrivite la momentul potrivit. Este posibil chiar să combinați un electrod de monitorizare a creierului cu tatuaje temporare care monitorizează activitatea musculară în alte părți ale corpului, ca sursă suplimentară de date.

Greco crede că, în timpul vieții noastre, să ne trezim și să pălmuim pe un senzor de tatuaj care poate fi purtat la prețuri reduse ar putea fi la fel de obișnuit ca să ne punem ceasul sau să ne strecuram? smartphone în buzunarul nostru? „Da, cred că da, pentru că există o mulțime de aplicații practice în viața de zi cu zi [unde acest lucru ar putea fi util]”, a spus el.

Fiabilitatea și acuratețea electrozilor de tatuaj au fost testate cu succes în condiții clinice reale.
Greco/TU Graz

În prezent, această lucrare este încă o demonstrație de dovadă a conceptului, mai degrabă decât ceva gata să fie comercializat. Prelucrarea informațiilor trebuie încă efectuată prin cablarea electrozilor la un dispozitiv extern. Cu toate acestea, Greco subliniază că alte grupuri de cercetare sunt ocupate să lucreze la purtabile care ar putea permite procesarea acestor informații pe corp. Poate fi transmis și wireless către un smartphone sau smartwatch.

Toate acestea rămân pentru moment speculații. Dar, la fel ca multe despre purtabilele moderne, aceste cazuri de utilizare există în domeniul science-fiction doar până când brusc nu mai apar.

O lucrare care descrie cercetarea a fost publicat recent în revista npj Flexible Electronics.

Recomandările editorilor

  • Căștile pentru citirea creierului sunt aici pentru a vă oferi control telekinetic
  • Facebook achiziționează un startup care și-a construit o brățară care să citească mintea
  • „Interfața creier-calculator” a Facebook vă poate permite să scrieți cu mintea
  • „Portretele video profunde” extrem de realiste ar putea duce știrile false la următorul nivel
  • Al treilea braț controlat de creier vă permite să vă duceți multitasking-ul la nivelul următor

Îmbunătățește-ți stilul de viațăDigital Trends îi ajută pe cititori să țină cont de lumea rapidă a tehnologiei cu toate cele mai recente știri, recenzii distractive despre produse, editoriale perspicace și anticipări unice.