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脑电传感器走出实验室

本文摘要:生物工程师和理解科学家已研发出有第一个便携式64地下通道可穿着大脑活动监测系统,可与实验室内的先进设备相媲美。 这个系统能很好地与真实世界应用于相适应,因为其组装了脑电图(eeg)传感器,能获取高密度的大脑活动数据。它包括了一个64地下通道干电池可穿着eeg头盔和一个用作说明和分析数据资料的简单软件。其应用于范围很广,从科学研究到临床临床都能中用。 美国雅各布斯工程学院神经计算研究所的研究团队将这一成果公布在最近一期ieee《生物工程汇刊》的可穿着技术特刊上。

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生物工程师和理解科学家已研发出有第一个便携式64地下通道可穿着大脑活动监测系统,可与实验室内的先进设备相媲美。  这个系统能很好地与真实世界应用于相适应,因为其组装了脑电图(eeg)传感器,能获取高密度的大脑活动数据。它包括了一个64地下通道干电池可穿着eeg头盔和一个用作说明和分析数据资料的简单软件。其应用于范围很广,从科学研究到临床临床都能中用。

  美国雅各布斯工程学院神经计算研究所的研究团队将这一成果公布在最近一期ieee《生物工程汇刊》的可穿着技术特刊上。  就要挣脱实验室束缚  此项研究的主要目的是协助eeg系统挣脱实验室的束缚。科学家预期,未来神经影像系统可以与移动传感器及智能手机协作,全天追踪大脑的状态并强化大脑功能。  他们期望未来的神经影像学能为神经系统疾病带给新疗法。

该项研究主要开发人员、雅各布斯学院生物工程教授格尔高等考试文博格斯说道:我们期望大脑能自己解决问题,目前正在防止入侵式技术,比如深层大脑性刺激和处方药物等,取而代之的是利用大脑神经元可塑性启动自行修缮程序。  论文第一作者、加州大学圣迭戈分校领导研发涉及软件的提姆马伦说道:脑机模块如同智能手机一样便利的时刻正在到来。

  为了这一刻的到来,传感器必须显得不仅是可穿着那么非常简单,还要很舒适度,其数据分析的算法还要需要截断来自外界无意义信息的阻碍。这篇为题《可穿着的脑电图系统的动态神经影像学和理解监测》的论文,向这个方向的探寻迈进了最重要的第一步。

  章鱼形头盔弹性十足  由cognionics公司技术总监麦克尉迟领导的小组研发出有章鱼形状的eeg头盔,它的每一只胳膊都很有弹性,所以能适应环境有所不同的头型。胳膊末端的传感器被设计成年所认识头皮,同时尽可能少地掺入入干扰信号。

  研究人员花上了四年时间完备传感器的材料配方。传感器认识使用者头发的部分是用银和碳混合的柔性衬底制作而出,这种材料容许传感器在传输高质量信号时维持弹性和持久性,其中银/氯化银涂层是关键。此外,内置的导电水凝胶膜还能让传感器必要在露出的皮肤表面工作。

  研究人员回应,下一步要提升试戴者在移动时的头盔展现出。却是,头盔在试戴者步行时捕猎信号很可信,但在跳跃等轻微活动时则展现出佳。

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  数据分析软件减震好  分析头盔所捕猎数据的软件是由马伦领导的小组研发的。在脑电图数据中,大脑信号必须与干扰信号分离开了。

从大脑收到来的黯淡电流一般来说很更容易被试戴者休息、说出等低振幅的信号所阻碍。  研究人员为此设计了一个算法,需要动态将这两类信号区分出去,将试戴者睡觉时候的数据与动态数据对比,不符合要求的必要被当作噪音处置掉,进而取得较为整洁的全然大脑信号数据。  但数据分析并好比于此。研究人员利用未知的大脑解剖学信息和搜集来的数据信息,需要动态跟踪从大脑有所不同区域交互产生的信号,创建一个大大变化的大脑活动网络图。

然后,他们让计算机相连大脑活动的类似网络,进而自学大脑的理解和不道德模式。  马伦说道:这一领域的最低境界,就是以思想的速度追踪分布式大脑网络的变化。我们早已相似这个目标,但还没夺回这个圣杯。

  创意创业公司不受欢迎  尉迟和马伦为此都创立了自己的大脑科技商业公司。  尉迟的公司取名为cognionics,将头盔卖给研究机构,这种头盔在神经对系统专家那里也很热门,这一领域研究的最后目的,是让头盔走出医院协助临床中风和癫痫等疾病。  马伦的创业公司取名为qusp,早已研发出有了基于云计算的软件平台,需要获取倒数的、动态的大脑和身体信号解析,其目标是让脑机模块和先进设备的信号处理方法更容易与多种多样的日常应用于和可穿着设备相适应。  在美国国防部高级研究计划局(darpa)的资助下,cognionics正在研发Ultra的eeg系统,而qusp则在研发更为更容易较慢设计和分析大脑信号的图形软件。

  录文博格斯指出,这些创意企业的希望,正是协助雅各布斯工程学院神经计算研究所挣脱实验室束缚的成功实践。


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