یک دستگاه فشرده جدید طراحی شده برای ثبت فعالیت مغز دارای پیکربندی قابل تنظیم است و می تواند به افراد دارای تحرک محدود کمک کند تا کنترل اندام خود را دوباره به دست آورند یا هشدارهای پیشرفته در مورد تشنج های صرع ارائه دهند.
دانشمندان از Skoltech. دانشگاه ایالتی اورال جنوبی. و جاهای دیگر. دستگاهی برای ثبت فعالیت مغز ساخته اند که فشرده تر و مقرون به صرفه تر از راه حل های موجود در بازار است.
با کیفیت سیگنال بالا و پیکربندی قابل تنظیم. این دستگاه می تواند به افراد مبتلا به تحرک محدود کمک کند تا کنترل اندام خود را مجدداً به دست آورند یا هشدارهای اولیه در مورد تشنج قریب الوقوع را به بیماران مبتلا به صرع ارائه دهند.
مقاله ارائه دستگاه و نتایج آزمایش در پژوهش تجربی مغز منتشر شد.
یک پژوهش
محققان و پزشکان و همچنین مهندسانی که روی ابزارهای آینده نگر کار می کنند. به ابزارهایی نیاز دارند که فعالیت مغز را اندازه گیری کنند. از جمله کاربردهای علمی آنها تحقیق در مورد خواب. تصمیم گیری. حافظه و توجه است. در یک محیط بالینی. این ابزارها به پزشکان اجازه می دهد تا میزان آسیب به مغز آسیب دیده را ارزیابی کرده و بیماران کما را زیر نظر بگیرند.
در پایین‌تر از مسیر سایبرپانک. سیگنال‌های مغزی را می‌توان به دستورات ترجمه کرد و به یک دستگاه خارجی یا کاشته‌شده فرستاد. یا برای جبران عملکردهای از دست رفته در بدن یا برای سرگرمی ساده. این دستورات می تواند از حرکت بازوی اسکلت بیرونی که توسط یک فرد فلج استفاده می شود تا روشن کردن تلویزیون باشد.
حدود یک قرن پیش اختراع شد. الکتروانسفالوگراف ها دستگاه هایی هستند که فعالیت الکتریکی مغز را از طریق الکترودهای کوچکی که روی پوست سر قرار می گیرند. می خوانند. سیگنال های ضبط شده سپس برای تحقیق. تشخیص یا ابزارک استفاده می شود. مشکل سیستم های موجود مورد استفاده در آزمایشگاه ها و بیمارستان ها حجیم و/یا گران بودن آنهاست. و حتی در این صورت. تعداد الکترودها محدود است و در نتیجه کیفیت سیگنال متوسطی به همراه دارد. دستگاه‌های آماتور معمولاً مقرون به صرفه‌تر هستند. اما با حساسیت ضعیف‌تر
برای پر کردن این شکاف. محققان دانشگاه ایالتی اورال جنوبی. دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی. و Brainflow – به رهبری مهندس تحقیقات الکترونیک ایلدار رحماتولین و متخصص علوم اعصاب Skoltech پروفسور میخائیل لبدف – دستگاهی را ایجاد کردند که شما می توانید آن را با قیمت فقط 350 دلار بسازید. در مقایسه با 1000 دلار یا بیشتر. شما به آنالوگ های موجود نیاز دارید.
روش کار
علاوه بر ارزانتر بودن. الکتروانسفالوگرافی جدید دارای 24 الکترود یا بیشتر است. نکته مهم این است که کیفیت سیگنال درجه تحقیقاتی را نیز فراهم می کند. با قطر نیم سانتی متر (حدود 1/5 اینچ). واحد پردازش به اندازه کافی جمع و جور است که می تواند در طول روز یا در طول شب پوشیده شود. وزن کل دستگاه حدود 150 گرم (حدود 5 اونس) است.
محققان دستورالعمل‌های ساخت دستگاه و اسناد و نرم‌افزار همراه را به‌طور آشکار در GitHub در دسترس قرار داده‌اند. این تیم امیدوار است که این امر علاقه مندان بیشتری را در توسعه رابط مغز و رایانه جذب کند. انگیزه ای برای توسعه سیستم های پشتیبانی و توانبخشی. تحقیقات شناختی. و تشویق جامعه گیک ها برای ارائه ابزارهای جدید آینده نگرانه ایجاد کند.
لبدف گفت: هرچه چنین دستگاه‌هایی راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر شوند. شانس بیشتری برای حرکت آزمایشگاه خانگی وجود دارد. زیرا برخی از تحقیقات روی رابط‌های مغز و رایانه از مراکز علمی بزرگ به پروژه‌های آماتوری در مقیاس کوچک مهاجرت می‌کنند.
این محقق ادامه داد: «یا می‌توانیم افرادی را با تحرک محدود ببینیم که از رابط‌های خودت برای آموزش. مثلاً یک سیستم مبتنی بر تلفن هوشمند استفاده می‌کنند که عضله دوسر را به صورت الکتریکی تحریک می‌کند تا بازو را در آرنج خم کند». این کار روی افرادی که کنترل بازوی خود را به دلیل ضربه به نخاع یا سکته از دست داده است. کار می کند. جایی که دستورات هنوز در مغز تولید می شوند – آنها فقط به اندام نمی رسند. و اینجاست که رابط کوچک مغز و کامپیوتر ما می آید. که در
پیش بینی حمله های تشنجی
به گفته این تیم. چنین رابط‌هایی می‌توانند با شناسایی الگوهای فعالیت مغزی که نشان می‌دهند چه زمانی تشنج قریب‌الوقوع است. به بیماران مبتلا به صرع کمک کند. بنابراین آنها می‌توانند با دراز کشیدن راحت در یک فضای امن یا تلاش برای سرکوب تشنج از طریق تحریک الکتریکی آماده شوند.
رابط‌های مغز و کامپیوتر (BCI) سیگنال‌های مغزی را دریافت می‌کنند. آنها را تجزیه و تحلیل می‌کنند و آنها را به دستوراتی ترجمه می‌کنند که به دستگاه‌های خروجی که اقدامات مورد نظر را انجام می‌دهند. رله می‌شوند. BCI ها از مسیرهای خروجی عصبی عضلانی طبیعی استفاده نمی کنند.
رابط های مغز و رایانه
هدف اصلی BCI جایگزینی یا بازگرداندن عملکرد مفید برای افراد ناتوان از اختلالات عصبی عضلانی مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک. فلج مغزی. سکته مغزی یا آسیب نخاعی است. از تظاهرات اولیه املای مبتنی بر الکتروانسفالوگرافی و کنترل دستگاه مبتنی بر تک نورون. محققان به استفاده از سیگنال‌های الکتروانسفالوگرافی. داخل قشری. الکتروکورتیکوگرافی و سایر سیگنال‌های مغزی برای کنترل پیچیده‌تر مکان‌نماها. بازوهای رباتیک. پروتزها. صندلی‌های چرخدار و سایر دستگاه‌ها ادامه دادند.
رابط های مغز و کامپیوتر نیز ممکن است برای توانبخشی پس از سکته مغزی و سایر اختلالات مفید باشد. در آینده. آنها ممکن است عملکرد جراحان یا سایر متخصصان پزشکی را افزایش دهند. فناوری رابط مغز و رایانه تمرکز یک شرکت تحقیق و توسعه به سرعت در حال رشد است که دانشمندان. مهندسان. پزشکان و عموم مردم را به شدت هیجان‌انگیز می‌کند.
دستاوردهای آینده آن به پیشرفت در 3 زمینه حیاتی بستگی دارد. رابط های مغز و کامپیوتر به سخت افزار جذب سیگنال نیاز دارند که راحت. قابل حمل. ایمن و قادر به عملکرد در همه محیط ها باشد. سیستم های رابط مغز و کامپیوتر باید در مطالعات طولانی مدت استفاده در دنیای واقعی توسط افراد دارای معلولیت شدید اعتبار سنجی شوند و مدل های موثر و قابل اجرا برای انتشار گسترده آنها باید پیاده سازی شوند. در نهایت. قابلیت اطمینان روزانه و لحظه به لحظه عملکرد BCI باید بهبود یابد تا به قابلیت اطمینان عملکرد مبتنی بر عضله طبیعی نزدیک شود.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3497935/
https://neurosciencenews.com/brain-body-computer-19937/
سید مهدی ساداتی هستم. عاشق مغز! داروساز و دانشجوی دکترای تخصصی علوم اعصاب. عضو تیم مرکز سلامت مغز دانا! از علاقه هام شناسوندن کارایی های هیجان انگیز مغز به زبان ساده به آدمهاست! جست و جو می کنم در افسردگی، داروهای موثر بر مغز و سایر بیماری های حوزه ی روان و البته نوروپلاستیسیتی!