Cercetătorii de la Universitatea Texas din Austin au dezvoltat electrozi de electroencefalografie (EEG) pe care pacienții îi pot purta pe cap pentru a monitoriza activitatea creierului. Sistemul de electrozi EEG acționează ca o interfață creier-computer (BCI), care poate fi controlată de semnalele creierului pentru a ajuta la repararea leziunilor cerebrale cauzate de accident vascular cerebral și alte boli.
Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Biosensors and Bioelectronics. Rezultatele studiului arată că electrozii pot fi purtați confortabil și stabil timp de până la patru săptămâni fără nicio intervenție medicală. Aceasta este o îmbunătățire uriașă față de electrozii existenți, care de obicei trebuie înlocuiți la fiecare câteva ore sau cel mult zile.
Huiliang (Evan) Wang, profesor asistent în Departamentul de Inginerie Biomedicală de la Școala de Inginerie Cockrell și unul dintre liderii de proiect, a declarat: „Sperăm că oamenii pot purta acest dispozitiv pentru perioade lungi de timp acasă, unde se pot reabilita. fără a fi nevoie să mergi în mod continuu la clinică sau la dezintoxicare în fiecare zi timp de săptămâni, când te recuperezi după un accident vascular cerebral, este și mai dificil.”
Există două tipuri principale de electrozi EEG actuali, uscati și umezi, dar niciunul dintre acești electrozi nu funcționează bine pentru monitorizarea continuă pe termen lung. Electrozii umezi pe bază de gel fac o treabă mai bună la înregistrarea activității creierului, dar necesită mai multă întreținere decât electrozii uscați.
Acest nou electrod profită de avantajele electrozilor cu gel umed și elimină dezavantajele majore, cum ar fi tendința lor de a se usca și apoi de a cădea..
Electrozii sunt aplicați la oameni. Sursa: Universitatea din Texas din Austin
Cercetătorii au dus această idee cu un pas mai departe, combinând polimeri conductivi cu polimeri cu conținut ridicat de apă. Acest lucru le-a permis să profite de beneficiile materialului pe bază de gel, în principal din cauza interferențelor cauzate de piele și păr, un concept cunoscut sub numele de impedanță electrod-piele.
Sistemul de electrozi înregistrează activitatea creierului, cum ar fi creierul care spune unei mâini să se miște. Cu toate acestea, un accident vascular cerebral poate perturba căile nervoase dintre părți ale corpului, ceea ce face mai dificilă semnalarea acțiunii. Combinația dintre o interfață creier-calculator și stimularea electrică funcțională poate transforma ideea de a muta o parte a corpului într-o acțiune care stimulează zona țintă pentru a executa comenzile creierului. Această abordare poate ajuta la refacerea căilor de comunicare dintre creier și alte părți ale corpului afectate de un accident vascular cerebral.
Demonstrarea combinării electrozilor POLiTAG cu un dispozitiv EEG fără fir cu un singur canal
„Acești noi electrozi EEG au potențialul de a revoluționa domeniul interfețelor EEG non-invazive, care necesită în prezent sprijin extins de către experți de fiecare dată când sistemul este configurat”, a spus cercetătorul Del Millán. „În plus, din moment ce stăpânirea BCI și inducerea recuperării funcționale și a plasticității creierului necesită pregătirea subiectului și a avea un sistem permanent pe care oamenii îl pot folosi în mod autonom pe tot parcursul zilei va spori potențialul acestei tehnologii”.
Următorul pas pentru cercetători este să extindă cât de mult timp pot fi purtați electrozii și tipurile de activități pe care le poate facilita această interfață purtabilă creier-computer bazată pe EEG. De asemenea, lucrează la aplicații precum controlul scaunelor cu rotile și protezele în mișcare.