Исследователи разработали 3D-печатные датчики, которые могут записывать активность мозга с помощью наушников

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего нашли способ превратить повседневные наушники в высокотехнологичные гаджеты, способные регистрировать электрическую активность внутри мозга. Гибкие датчики, напечатанные на 3D-принтере, способны не только обнаруживать электрофизиологическую активность, исходящую от мозга, но также собирать пот.


Точнее, лактат пота — органическая кислота, которую организм вырабатывает во время физических упражнений и нормальной метаболической активности. Поскольку ухо содержит потовые железы и анатомически прилегает к мозгу, наушники являются идеальным инструментом для сбора такого рода данных.

Вам может быть интересно, почему ученые заинтересованы в сборе биометрической информации об активности мозга в области человеческого пота. Вместе данные ЭЭГ и данных о лактате пота можно использовать для диагностики различных типов судорог. Существует более 30 различных типов зарегистрированных припадков, которые классифицируются по-разному в зависимости от областей мозга, поражаемых во время события.

Но даже помимо диагностики эти переменные могут быть полезны, если вы хотите получить более полное представление о личных результатах во время тренировок. Кроме того, эти биометрические данные можно использовать для мониторинга уровня стресса и концентрации.



И хотя ушное считывание биометрических данных не является новой инновацией, эта сенсорная технология уникальна тем, что может измерять как активность мозга, так и уровень лактата. Однако что более важно, исследователи полагают, что по мере дальнейшего совершенствования и развития мы в конечном итоге увидим больше носимых устройств, которые используют датчики нейровизуализации, подобные тому, который создается для сбора данных о здоровье на повседневных устройствах.


— профессор биоинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Герт Каувенбергс.

На протяжении всего развития сенсорной технологии исследователям приходилось сталкиваться с некоторыми препятствиями. Им нужно было сделать датчики как можно меньшими и тонкими, чтобы они могли собирать крошечные образцы пота. По словам Эрнесто Де Ла Паса, доктора философии Эрнесто Де Ла Паса, им также пришлось интегрировать «компоненты, которые могут сгибаться», чтобы учесть неправильную форму уха.

Одной из основных технических проблем была возможность разместить датчики в ухе, особенно в козелке уха, который представляет собой анатомически уникальное пространство, расположенное перед ушным каналом. Оно может варьироваться от одного человека к другому. Это побудило исследователей создать «растягивающийся датчик в форме штампа», который можно легко прикрепить к поверхности наушника.


Но чтобы убедиться, что датчики действительно будут иметь прямой контакт с ухом и точно снимать показания, исследователи выбрали напечатанные на 3D-принтере подпружиненные датчики, которые «удерживают контакт, но могут регулироваться по мере движения наушников». Биометрические датчики также пришлось покрыть гидрогелевой пленкой, которая обеспечивала бы обильный сбор пота пользователя.

Несмотря на свои возможности и радужное будущее в качестве потенциального диагностического средства, 3D-печатным датчикам действительно нужно немало потрудиться, чтобы их можно было использовать для анализа данных. Но исследователи заявили, что в будущем датчики станут более точными, поэтому для значимого анализа пота могут не потребоваться тяжелые тренировки.