Vedci z Texaskej univerzity v Austine vyvinuli elektroencefalografické (EEG) elektródy, ktoré môžu pacienti nosiť na hlave a monitorovať tak činnosť mozgu. Elektródový systém EEG funguje ako rozhranie mozog-počítač (BCI), ktoré môže byť riadené signálmi mozgu, aby pomohlo opraviť poškodenie mozgu spôsobené mŕtvicou a inými chorobami.
Výsledky výskumu boli publikované v časopise Biosensors and Bioelectronics. Výsledky štúdie ukazujú, že elektródy možno pohodlne a stabilne nosiť až štyri týždne bez akéhokoľvek lekárskeho zásahu. Ide o obrovské zlepšenie oproti existujúcim elektródam, ktoré je zvyčajne potrebné vymieňať každých niekoľko hodín alebo najviac dní.
Huiliang (Evan) Wang, odborný asistent na oddelení biomedicínskeho inžinierstva na Cockrell School of Engineering a jeden z vedúcich projektu, povedal: „Dúfame, že ľudia budú môcť nosiť toto zariadenie dlhší čas doma, kde môžu rehabilitovať. bez toho, aby ste museli neustále chodiť na kliniku alebo na rehabilitáciu každý deň niekoľko týždňov, keď sa zotavujete z mŕtvice, je to ešte náročnejšie.“
Existujú dva hlavné typy súčasných EEG elektród, suché a mokré, ale žiadna z týchto elektród nefunguje dobre na dlhodobé nepretržité monitorovanie. Mokré elektródy na gélovej báze odvádzajú lepšiu prácu pri zaznamenávaní mozgovej aktivity, ale vyžadujú si viac údržby ako suché elektródy.
Táto nová elektróda využíva výhody mokrých gélových elektród a odstraňuje hlavné nevýhody, ako je ich tendencia vysychať a potom odpadávať.
Elektródy sa aplikujú na ľudí. Zdroj: Texaská univerzita v Austine
Výskumníci posunuli túto myšlienku o krok ďalej kombináciou vodivých polymérov s polymérmi s vysokým obsahom vody. To im umožnilo využiť výhody materiálu na báze gélu, hlavne kvôli interferencii spôsobenej pokožkou a vlasmi, čo je koncept známy ako elektróda-kožná impedancia.
Elektródový systém zaznamenáva mozgovú aktivitu, ako napríklad, že mozog hovorí ruke, aby sa pohla. Mŕtvica však môže narušiť nervové cesty medzi časťami tela, čo sťažuje signalizáciu akcie. Kombinácia rozhrania mozog-počítač a funkčnej elektrickej stimulácie môže zmeniť myšlienku pohybu časti tela na akciu, ktorá stimuluje cieľovú oblasť, aby vykonávala príkazy mozgu. Tento prístup môže pomôcť obnoviť komunikačné cesty medzi mozgom a inými časťami tela poškodenými mozgovou príhodou.
Ukážka kombinácie elektród POliTAG s bezdrôtovým jednokanálovým EEG prístrojom
„Tieto nové EEG elektródy majú potenciál spôsobiť revolúciu v oblasti neinvazívnych EEG rozhraní, ktoré si v súčasnosti vyžadujú rozsiahlu odbornú podporu pri každom nastavení systému,“ povedal výskumník Del Millán. "Okrem toho, keďže zvládnutie BCI a navodenie funkčného zotavenia a plasticity mozgu si vyžaduje školenie predmetu a mať stály systém, ktorý môžu ľudia autonómne používať počas dňa, zvýši potenciál tejto technológie."
Ďalším krokom pre vedcov je rozšírenie dĺžky nosenia elektród a typov činností, ktoré toto prenosné rozhranie mozgu a počítača na báze EEG môže uľahčiť. Pracujú tiež na aplikáciách, ako je ovládanie invalidných vozíkov a pohyblivá protetika.