Desarrollan nuevo dispositivo para vincular más fácilmente el cerebro, la computadora y el cuerpo

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

Científicos de Skoltech, la Universidad Estatal de los Urales del Sur y otros lugares han desarrollado un dispositivo para registrar la actividad cerebral que es más compacto y asequible que las soluciones actualmente en el mercado. Con su alta calidad de señal y configuración personalizable, el dispositivo podría ayudar a las personas con movilidad restringida a recuperar el control de sus extremidades o proporcionar advertencias anticipadas de un ataque inminente a pacientes con epilepsia. El artículo que presenta el dispositivo y los resultados de las pruebas se publicó en Experimental Brain Research.

Los investigadores y médicos, así como los ingenieros que trabajan en dispositivos futuristas, necesitan herramientas que midan la actividad cerebral. Entre sus aplicaciones científicas se encuentran la investigación sobre el sueño, la toma de decisiones, la memoria y la atención. En un entorno clínico, estas herramientas permiten a los médicos evaluar la extensión del daño a un cerebro lesionado y monitorear a los pacientes en coma. Más abajo en el carril cyberpunk, las señales cerebrales pueden traducirse en comandos y enviarse a un dispositivo externo o implantado, ya sea para compensar las funciones perdidas en el cuerpo o simplemente por diversión. Los comandos pueden variar desde mover el brazo de un exoesqueleto usado por una persona paralizada hasta encender el televisor.

Inventados hace aproximadamente un siglo, los electroencefalógrafos son dispositivos que leen la actividad eléctrica del cerebro a través de pequeños electrodos colocados en el cuero cabelludo Las señales registradas luego se utilizan para investigación, diagnóstico o artilugios. El problema con los sistemas existentes utilizados en laboratorios y hospitales es que son voluminosos y/o costosos. E incluso entonces, la cantidad de electrodos es limitada, lo que da como resultado una calidad de señal moderada. Los dispositivos de aficionados tienden a ser más asequibles, pero con una sensibilidad aún menor.

Para llenar ese vacío, los investigadores de la Universidad Estatal de los Urales del Sur, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y Brainflowled por el ingeniero de investigación electrónica Ildar Rakhmatulin y el profesor neurocientífico de Skoltech Mikhail Lebedev creó un dispositivo que puede construir por solo $ 350, en comparación con los $ 1,000 o más que necesitaría para los análogos disponibles actualmente. Además de ser menos costoso, el nuevo electroencefalógrafo tiene hasta 24 electrodos o más. Es importante destacar que también proporciona una calidad de señal de grado de investigación. Con medio centímetro de diámetro (alrededor de 1/5 de pulgada), la unidad de procesamiento es lo suficientemente compacta como para usarse durante el día o la noche. Todo el dispositivo pesa alrededor de 150 gramos (alrededor de 5 onzas).

Los investigadores han hecho que las instrucciones para construir el dispositivo y la documentación y el software que lo acompañan estén disponibles abiertamente en GitHub. El equipo espera que esto atraiga a más entusiastas involucrados en el desarrollo de la interfaz cerebro-computadora, dando un impulso al desarrollo del sistema de apoyo y rehabilitación, la investigación cognitiva y empujando a la comunidad geek a idear nuevos artilugios futuristas.

» Cuanto más convenientes y asequibles se vuelvan estos dispositivos, más posibilidades hay de que esto impulse el movimiento de los laboratorios domésticos, con algunas de las investigaciones sobre interfaces cerebro-computadora migrando de grandes centros científicos a proyectos de aficionados a pequeña escala», dijo Lebedev.

«O podríamos ver a personas con movilidad limitada usando interfaces de bricolaje para entrenar, digamos, un sistema basado en un teléfono inteligente que estimularía eléctricamente un bíceps para flexionar el brazo a la altura del codo», continuó el investigador. . «Eso funciona en alguien que ha perdido el control de su brazo debido a un traumatismo en la médula espinal o un derrame cerebral, donde los comandos todavía se generan en el cerebro, simplemente no llegan a la extremidad, y ahí es donde entra en juego nuestra pequeña interfaz cerebro-computadora. «

Según el equipo, dichas interfaces también podrían ayudar a los pacientes con epilepsia al detectar patrones reveladores de actividad cerebral que indican cuándo una convulsión es inminente, para que puedan prepararse recostándose cómodamente en un espacio seguro o tratando de suprimir la convulsión a través de la estimulación eléctrica.

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Es posible pronosticar convulsiones con dispositivos de muñeca para personas con epilepsia, muestra un estudio Más información: Ildar Rakhmatulin et al, Interfaz cerebro-computadora de bajo costo para uso diario, Experimental Investigación del cerebro (2021). DOI: 10.1007/s00221-021-06231-4 Proporcionado por el Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología Cita: Nuevo dispositivo desarrollado para facilitar la conexión entre el cerebro, la computadora y el cuerpo (2022, 19 de enero) consultado el 29 de agosto 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-device-easier-link-brain-body.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.