واسط جدید و بی سیم مغز-ماشین که صندلی‌های چرخدار را کنترل می‌کند

محققان موسسه فناوری جورجیا یک سیستم جدید الکتروانسفالوگرافی (EEG) از الکترود‌های نانو انعطاف‌پذیر و الگوریتم یادگیری عمیق ساخته‌اند. این فناوری می‌تواند به افراد ناتوان کمک کند تا صندلی‌های چرخدار، رایانه، اجزای جانبی رباتیک و موارد دیگر را بدون نیاز به کلاه الکترودهای EEG، به صورت بی‌سیم کنترل کنند.

این سیستم جدید یک واسط کاملا قابل حمل مغز-ماشین (BMI) است. BMIها به بیماران دارای اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)، سکته مغزی مزمن یا سایر ناتوانی‌های حرکتی امکان کنترل پروتزهای روباتیک را می‌دهند. این سیستم همچنین می‌تواند به شناسایی نشانگرهای زیستی آلزایمر به صورت غیرتهاجمی کمک کند.

پزشکان معمولا برای گرفتن سیگنال مغزی، از یک کلاه دارای الکترودهای مرطوب و رابط‌هایی که به رایانه متصل می‌شود استفاده می‌‌کنند. برای اینکه دستگاه بتواند سیگنال مغز را به خوبی دریافت کند باید بیشتر سطح روی سر بیمار پوشش داده شود. این نوع استفاده می‌تواند دست‌وپا گیر و آزاردهنده باشد، به همین دلیل بسیاری از بیماران ترجیح می‌دهند که هر روز از این دستگاه استفاده نکنند.

دستگاه جدید از سه بخش ساخته شده است: الکترودهای انعطاف‌پذیر؛ الکترودهای بسیار نازک نانو؛ مدارهای نرم و انعطاف‌پذیر مجهز به بلوتوث. برای استفاده از دستگاه، یک الکترود شبیه به پوست در زیر گوش و بدون چسب ویا ژل قرار داده می‌شود.

بنابر گزارش‌ها، این دستگاه باعث کاهش نویز و تداخل می‌شود و نسبت به فناوری‌های فعلی، سرعت انتقال بالاتری دارد. داده‌های EEG از مغز در مدارهای انعطاف‌پذیر پردازش می‌شود و می‌تواند تا 15 متر دورتر به یک تبلت تحویل داده شود. از آنجا که سیگنال‌های EEG بین افراد متفاوت است، یک الگوریتم یادگیری عمیق، سیگنال‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کند و آن‌ها را تبدیل به سیگنال حرکتی می‌کند.

محققان دستگاه خود را روی 6 فرد سالم امتحان کردند، ولی برای آینده در نظر دارند این دستگاه را با افراد ناتوان آزمایش کنند. شرکت کنندگان توانستند با موفقیت از این دستگاه برای کنترل صندلی چرخدار و یک وسیله جانبی مثل اهرمک یا کیبورد استفاده کنند.

این گروه می‌خواهند در مرحله‌ی بعد الکترود‌ها را بهبود بخشند و دستگاه را قادر سازند تا وسایل الکترونیک بیشتری را کنترل نماید.

منبع: Electronics360