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.
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.
Возможность измерения динамики как когнитивной активности мозга, так и метаболического состояния тела с помощью одного встроенного в ухо устройства» может открыть огромные возможности для повседневного мониторинга здоровья
— 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.
- Алексей Павлов
- Erik Jepsen, UC San Diego
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Ельцин не должен был победить: кого Горбачев хотел сделать президентом России?
Почему этот план с самого начала был обречен на поражение?...
Судьба имперских субмарин решена: почему они останутся на дне Крыма навсегда?
Как военные судна вообще оказались затоплены и кто мешал их изучению долгие десятилетия?...
140 стрел и пепел раскрыли тайну гибели самого загадочного города Руси, Гнездово
Город не зачах, не был расселен из-за политических разборок, его уничтожили быстро и жестоко...
Токийская декларация-1993: какую бомбу заложил Ельцин под Россию?
Эксперты говорят: российский президент хотел переиграть Токио, но в итоге дал японцам мощный рычаг воздействия на нашу страну...
Еще одна загадка Ивана Сусанина: что не так с ДНК народного героя?
Почему этот исторический детектив длиной 400 лет никак не могут распутать ученые?...
Почему у самого большого железного метеорита на Земле вообще нет кратера?
Астрофизики говорят: метеорит Хоба в Намибии нарушает все правила природы вот уже 80 000 лет...
Стало известно о 9000-летней строительной технологии, которую почти невозможно повторить даже сейчас
Древним секретом активно интересуются сразу две ведущие промышленные организации в Израиле. Интересно, почему?...
Архив ФСБ раскрыл детали одной из самых дерзких диверсионных операций ВОВ
Биография Кирилла Орловского поражает. Две Звезды Героя, друг писателя Хемингуэя, ликвидатор нацистских палачей, председатель лучшего колхоза СССР...
Удар, который едва не расколол Луну пополам: кратер в 1/10 площади планеты оставил не просто астероид
Столкновение было настолько мощным, что на поверхность выбросило породы с глубины… почти 100 километров!...
Биоинженер провел 100 дней под водой. По его словам, это прибавило ему 10 лет жизни
Почему этот эксперимент вызвал массу критики? Кто победит, официальная теория или опытная практика?...
Правительство США рассекретило почти 200 файлов о неопознанных воздушных явлениях
Американские власти и Пентагон признаются: по большинству фактов нет однозначных решений. Почему?...
Иран «ставит на счетчик» мировой интернет: сможет ли Тегеран заставить Запад платить за кабели в Ормузе?
Как оказалось, нефть была только началом. Теперь Тегеран берет за горло западную цифровую экономику...