Исследователи разработали трехмерно-напечатанные сенсоры, которые могут записывать активность мозга на наушниках

Researchers developed 3D-printed brain activity recording sensors on headphones.

Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Диего нашли способ превратить обычные наушники в высокотехнологичные устройства, способные записывать электрическую активность внутри мозга. 3D-напечатанные гибкие сенсоры не только способны обнаруживать электрофизиологическую активность, исходящую от мозга, но также могут собирать пот. Да, пот.

Более конкретно, лактат пота, который является органической кислотой, выделяемой организмом во время упражнений и нормальной метаболической активности. Поскольку в ухе находятся потовые железы и оно анатомически смежно с мозгом, наушники являются идеальным инструментом для сбора таких данных.

Возможно, вы задаетесь вопросом, почему ученые заинтересованы в сборе биометрической информации о деятельности мозга в сочетании с человеческим потом. Вместе данные ЭЭГ и лактата пота могут использоваться для диагностики различных типов судорог. Существует более 30 разных типов записанных судорог, которые классифицируются по-разному в зависимости от областей мозга, затронутых во время события.

Но даже за пределами диагностики, эти показатели могут быть полезными, если вы хотите получить более полное представление о личной производительности во время упражнений. Кроме того, эти биометрические данные могут использоваться для контроля уровней стресса и фокусировки.

И хотя внутриушное сенсорное чтение биометрических данных – не новая инновация, технология сенсоров уникальна тем, что она может измерять как активность мозга, так и лактат. Однако, что более важно, исследователи считают, что при дальнейшем усовершенствовании и разработке мы в конечном итоге увидим больше устройств, которые используют нейроимиджинговые сенсоры, подобные тому, который создается для сбора данных о здоровье на повседневных устройствах. В заявлении профессор биоинженерии Университета Калифорнии в Сан-Диего Герт Каувенбергс сказал, что “способность измерять динамику когнитивной активности мозга и метаболического состояния организма в одном интегрированном устройстве внутри уха” может открыть огромные возможности для повседневного контроля здоровья.

В ходе разработки технологии сенсоров исследователям пришлось столкнуться с некоторыми препятствиями. Они должны были сделать сенсоры как можно меньше и тоньше, чтобы они могли собирать маленькие образцы пота. Они также должны были внедрить “компоненты, способные гнуться”, чтобы учесть неправильную форму уха, как сказал Эрнесто Де Ла Пас, соавтор исследования.

Одной из основных технических проблем была возможность размещения сенсоров в ухе, в частности, в трагусе уха, который представляет собой анатомический уникальный пространство, расположенное перед звуковым каналом уха и которое может различаться у разных людей. Это привело исследователей к созданию “гибкого сенсора в виде штампа”, который легко можно приклеить на поверхность наушника.

Однако, чтобы убедиться, что сенсоры действительно будут иметь непосредственный контакт с ухом и точно собирать показания, исследователи выбрали 3D-напечатанные сенсоры с пружинным механизмом, которые “поддерживают контакт, но могут меняться при движении наушников”. Биометрические сенсоры также должны быть покрыты гидрогелевой пленкой, которая обеспечивает достаточное собирание пота от носителя.

Несмотря на их возможности и многообещающее будущее в качестве потенциальной диагностической помощи, 3D-напечатанным сенсорам действительно необходимо значительное количество пота для полезного анализа данных. Но исследователи говорят, что в будущем сенсоры станут более точными, поэтому для значимого анализа пота необходимы будут интенсивные тренировки.