• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.01.2022
Сколтех
2
3 992

Российские ученые создали недорогой гаджет, способный записывать мозговую активность

4.9

Исследователи из Сколтеха, Южно-Уральского государственного университета и других научных центров разработали устройство для записи мозговой активности, которое превосходит представленные на рынке аналоги за счет компактности и низкой стоимости. Новый электроэнцефалограф обеспечивает высокое качество сигнала и гибко подстраивается под потребности пользователя. В числе перспективных областей применения — управление протезами «силой мысли» и предсказание эпилептических приступов.

Российские ученые создали недорогой гаджет, способный записывать мозговую активность / ©Getty images / Автор: Visellia Orfius

Результаты испытания прибора опубликованы в журнале Experimental Brain Research. Инструменты для измерения мозговой активности нужны и ученым, и медикам, и работающим над футуристичными гаджетами инженерам. В науке такие устройства используются для исследования сна, памяти, внимания, механизмов принятия решений. В медицине активность мозга позволяет оценивать степень тяжести травмы головы или состояние пребывающего в коме пациента.

Если говорить о более смелых киберпанковских фантазиях, то мозговые сигналы можно передавать в виде команд на любое имплантированное или внешнее устройство, как для компенсации утраченных функций (парализованный человек управляет рукой экзоскелета), так и для произвольных манипуляций с техникой: вызвать «Бэтмобиль», пообщаться с блютус-чайником.

Электроэнцефалограф изобрели около века назад. Он считывает электрическую активность мозга небольшими электродами, которые прикладываются к поверхности головы. Зарегистрированные таким образом сигналы и используются для исследований, медицинской диагностики или выбора персонажа в «Мортал-комбате».

Проблема в том, что применяемые сейчас в больницах и лабораториях системы, как правило, громоздкие и/или дорогие. И все равно качество сигнала не всегда удовлетворительно, поскольку количество электродов невелико. Любительские устройства стоят дешевле, но сигнал считывают еще хуже.

Разработка коллектива ученых из компании «Брейнфлоу», ЮУрГУ и Университета штата Северная Каролина во главе с инженером Ильдаром Рахматулиным и профессором Михаилом Лебедевым из Сколтеха нацелена в первую очередь на любительский сегмент. Устройство можно собрать всего за 350 долларов, в то время как существующие аналоги стоят около 1000 долларов и более. Новый энцефалограф оснащен 24 электродами, и при необходимости можно поставить больше.

Главное — он обеспечивает высокое качество сигнала, на уровне лабораторного оборудования. Блок обработки информации имеет диаметр пять миллиметров, то есть достаточно компактен, чтобы комфортно носить устройство в течение дня или во сне. Энцефалограф целиком весит 150 граммов.

Создатели устройства выложили в открытый доступ (GitHub) инструкции по сборке, сопутствующую документацию и софт. Ученые надеются, что это привлечет больше энтузиастов в область интерфейсов «мозг — компьютер» и придаст импульс разработке систем для поддержки и реабилитации перенесших инсульт пациентов, когнитивным исследованиям и развитию всевозможных «телекинетических» гаджетов, видеоигр без джойстика и тому подобных устройств.

По словам Лебедева, «чем более удобными и дешевыми будут становиться интерфейсы «мозг — компьютер», тем больше шансов, что вокруг них сложится сообщество владельцев домашних лабораторий и часть завязанных на этих устройствах исследований переедет из больших университетских лабораторий в домашние любительские проекты».

«А люди с ограниченной подвижностью смогут применять самодельные интерфейсы, обучать программу на смартфоне и использовать такую систему, чтобы, скажем, электрически стимулировать бицепс и тем самым сгибать руку в локте, — продолжил ученый. — Ведь если контроль над мышцами руки был утрачен вследствие инсульта или травмы позвоночника, то мозг все еще в состоянии генерировать команды, просто у него нарушена коммуникация с рукой, и наш интерфейс может взять на себя роль посредника между ними».

По словам авторов исследования, интерфейсы «мозг — компьютер» могут также помочь пациентам с эпилепсией за счет заблаговременной регистрации характерной мозговой активности, которая указывает на высокий риск наступления эпилептического приступа. Эта информация позволит пользователю подготовиться, уединившись и приняв комфортное положение лежа; или подавить приступ при помощи электрической стимуляции. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

7 часов назад
Полина Меньшова

Сидячий образ жизни часто называют «новым курением», поскольку отсутствие физической активности и работа в неудобных позах приводит к большому количеству проблем со здоровьем. В связи с этим появился тренд на столы для работы стоя. Исследователи из США изучили разные типы рабочих мест и оценили их эффективность — как для здоровья сотрудников, так и для производительности.

Вчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
0
+
Дайте ссылочку на гитхаб.
-
0
+
Если говорить о более смелых киберпанковских фантазиях, то мозговые сигналы можно передавать в виде команд на любое имплантированное или внешнее устройство, как для компенсации утраченных функций (парализованный человек управляет рукой экзоскелета), так и для произвольных манипуляций с техникой: вызвать «Бэтмобиль», пообщаться с блютус-чайником. Это все вышеперечисленное весьма проблематично на текущий момент времени. Глядя на ЭКГ, невозможно понять такие мелкие детали как "включить бэтмобиль" или нечто более сложное чем просто двинуть ногой.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно