Китайские группы создали градиентные гидрогелевые ЭЭГ-электроды: точность ввода взглядом выше 94%
Электроды с плавным изменением жёсткости в серийной ЭЭГ-шапке записывали стабильный сигнал 8 часов повседневной активности; точность ввода взглядом превысила 94%.
Исследователи из Университета Гуанси, Медицинского университета Гуанси и Университета Цинхуа разработали градиентные гидрогелевые электроды для неинвазивных интерфейсов мозг–компьютер, сообщает scmp.com. В тесте на визуальный ввод данных участники показали точность более 94%. scmp.com
scmp.comscmp.comОткрыть источник ↗ Работа описана в рецензируемом журнале NPJ Flexible Electronics.
Конструкция электрода
Жёсткость электрода меняется плавно: он мягкий в месте контакта с кожей головы и более жёсткий у соединения с электронной схемой. По словам авторов, такая конструкция должна снять компромисс обычных равномерно мягких или жёстких электродов, включая смещение при движении и колебания сигнала, вызванные движением. Градиентные электроды встроили в серийную шапку для электроэнцефалографии (ЭЭГ). Перед испытаниями на людях их проверили на мышах, нежелательных реакций не зафиксировали.
Результаты испытаний
В одном из испытаний электроды обеспечили стабильную запись ЭЭГ в течение восьми часов, пока участник ходил, ел, читал и спал. Отдельно команда провела 14-часовой тест в покое: каждый час участник выполнял задания на стабильность сигнала и на движение.
В тесте на стабильность участники вводили последовательность цифр от одного до девяти и дату, глядя на мерцающую виртуальную клавиатуру. Точность превысила 94%. scmp.com
scmp.comscmp.comОткрыть источник ↗ В задании на движение они фокусировались на целевых виртуальных ячейках, по которым перемещались цветные линии; точность в этом тесте превысила 90%.
Исследователи также сравнили разработку с коммерческими гелевыми электродами. По их данным, характеристики гелевых электродов заметно ухудшались со временем из-за высыхания геля, а отдельные каналы становились практически непригодными через четыре–пять часов.
Авторы считают, что такие электроды могут расширить возможности длительной записи качественных ЭЭГ-сигналов в неинвазивных системах мозг–компьютер. Среди возможных применений они назвали ежедневный медицинский мониторинг, контроль сна и предупреждения о состояниях вроде эпилепсии.
