Инженеры создали микроэлектрод, который один работает лучше, чем ЭЭГ
Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали инновационный электрод для электроэнцефалографии (ЭЭГ), который выглядит как прядь человеческого волоса, крепится без геля и обеспечивает более надежный и стабильный мониторинг мозговой активности. Работа опубликована в NPJ – Biomedical Innovations.
Обычно ЭЭГ требует закрепления на голове около 20 электродов, соединенных с проводами и покрытых проводящим гелем. Такой способ не только неудобен — гель высыхает, провода мешают двигаться, а сами электроды могут смещаться — но и влияет на точность записи мозговой активности.
Ученые предложили альтернативу: напечатанный на 3D-принтере полимерный гидрогелевый электрод шириной всего 300 микрометров — как человеческий волос. Он крепится к коже головы при помощи мягкого биоклея, также созданного с помощью 3D-печати. По словам профессора Тао Чжоу, одного из авторов исследования:
«Этот электрод обеспечивает более последовательный и надежный мониторинг сигналов чем ЭЭГ и может носиться незаметно, что повышает как функциональность, так и комфорт для пациента».
В тестах новое устройство показало прочное сцепление даже после душа и физических нагрузок. В отличие от обычных гелевых систем, оно не смещается, не вызывает раздражения при снятии и сохраняет качество сигнала в течение как минимум 24 часов. Более того, импеданс (сопротивление между кожей и электродом), как правило, оставался стабильным на всем протяжении ношения.
«Вы не беспокоитесь об изменении положения электрода или об изменении импеданса, поскольку он остаётся на месте», — отметил Чжоу.
Команда также выяснила, что новый электрод устраняет большинство артефактов, вызванных движением, благодаря плотному и стабильному контакту с кожей головы. Кроме того, его можно печатать с подбором цвета под волосы пациента, чтобы устройство оставалось практически незаметным.
Сейчас прототип проводной, но ученые планируют создать беспроводную версию. Потенциальные области применения — от диагностики эпилепсии и нарушений сна до мониторинга стресса, когнитивных функций и систем «мозг-компьютер» (BCI), включая VR и вспомогательные технологии.
«Эта технология обещает быть использована в потребительских товарах для здоровья и благополучия, позволяя разрабатывать передовые носимые устройства, которые могут незаметно контролировать психическое здоровье, уровень стресса и когнитивные функции», — подчеркивают авторы исследования.
Инженеры создали микрочип, который управляет техникой силой мысли
Электронные «татуировки», нанесенные на кожу головы, теперь умеют сканировать мозг: видео