В Китае испытали гидрогелевый электрод ЭЭГ для чтения мыслей

npj Flex: точность декодирования текста гидрогелевым электродом ЭЭГ превысила 90%
Разработка стала важным шагом на пути к неинвазивным нейроинтерфейсам.
Иллюстрация: ChatGPT

В Китае разработан биомиметический градиентный электрод для длительного снятия электроэнцефалограммы, в том числе без отрыва от повседневной деятельности. Результаты испытаний устройства, проходивших в Гуансийском университете, обнародованы журналом npj Flexible Electronics.

Ключевое преимущество электрода — он не мешает жить и при этом сохраняет контакт с кожей на протяжении продолжительного времени. Это делает разработку огромным шагом на пути к неинвазивным нейроинтерфейсам. Пока новинку протестировали на двух испытуемых — и хотя она показала превосходные результаты, делать выводы о клиническом применении пока преждевременно.

Гидрогелевый электрод не сохраняет одинаковую жесткость по всей толщине, а по-разному приспосабливается к контакту с кожей головы и к подключению к схеме. Благодаря градиенту пористой структуры из нее непрерывно высвобождается электролит, улучшающий контакт с кожей и считывание ЭЭГ.

Исследование включает эксперименты длительностью 8 и 14 часов. Участник восьмичасового опыта читал, ел, спал, ходил и каждый час выполнял задачи с закрытыми глазами и задачи ввода на основе стационарных зрительно вызванных потенциалов (SSVEP); в 14-часовом эксперименте каждый час выполнялись задачи ввода SSVEP и mVEP — зрительно вызванного потенциала на движение.

Фото: npj Flexible Electronics
Гидрогелевый электрод не из этой работы, но концептуально очень похожий, работает за счёт и электронной, и ионной проводимости

Проще говоря, SSVEP — это буквы, которые мигают с разной частотой. Испытуемый смотрит на какую-то из этих букв, и по отклику его зрительной коры система понимает, какой символ выбран. mVEP менее утомительна, там ничего не мигает. По экрану движется линия, и в момент пересечения нужной буквы в затылочно-теменных долях возникает импульс. Таким образом можно набирать текст без рук.

В 14-часовом эксперименте точность задач ввода SSVEP оставалась выше 95%, а mVEP — более 90%.

Главным своим достижением разработчики считают, что даже через 14 часов с начала использования устройство сохраняло достаточную точность считывания сигналов. В перспективе подобные интерфейсы смогут служить в качестве датчика предупреждения о приступе эпилепсии, а также для мониторинга сна.

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX