الکترودهای EEG پوشیدنی طولانی مدت بدون مداخله پزشک

محققان دانشگاه تگزاس در آستین الکترودهای الکتروانسفالوگرافی (EEG) ساخته اند که بیماران می توانند برای نظارت بر فعالیت مغز روی سر خود بگذارند. سیستم الکترود EEG به عنوان یک رابط مغز و کامپیوتر (BCI) عمل می کند که می تواند توسط سیگنال های مغزی کنترل شود تا به ترمیم آسیب مغزی ناشی از سکته مغزی و سایر بیماری ها کمک کند. 

نتایج تحقیق در مجله Biosensors and Bioelectronics منتشر شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که الکترودها را می توان تا چهار هفته به راحتی و با ثبات و بدون هیچ مداخله پزشکی پوشید. این یک پیشرفت بزرگ نسبت به الکترودهای موجود است که معمولاً هر چند ساعت یا حداکثر روز یک بار باید تعویض شوند.

Huiliang (Evan) Wang، استادیار گروه مهندسی زیست پزشکی در دانشکده مهندسی Cockrell و یکی از رهبران پروژه، گفت: "ما امیدواریم که مردم بتوانند این دستگاه را برای مدت طولانی در خانه بپوشند، جایی که می توانند توانبخشی کنند. بدون نیاز به رفتن مداوم به کلینیک یا توانبخشی هر روز برای هفته‌ها، زمانی که در حال بهبودی پس از سکته مغزی هستید، حتی چالش‌برانگیزتر است."

دو نوع اصلی الکترود EEG فعلی خشک و مرطوب وجود دارد، اما هیچ یک از این الکترودها برای نظارت مداوم طولانی مدت به خوبی کار نمی کنند. الکترودهای مرطوب مبتنی بر ژل عملکرد بهتری در ثبت فعالیت مغز دارند، اما نسبت به الکترودهای خشک نیاز به نگهداری بیشتری دارند.

این الکترود جدید از مزایای الکترودهای ژل مرطوب بهره می برد و ایرادات عمده ای مانند تمایل آنها به خشک شدن و سپس افتادن را از بین می برد..

الکترودها برای انسان اعمال می شود. منبع: دانشگاه تگزاس در آستین

محققان با ترکیب پلیمرهای رسانا با پلیمرهایی با محتوای آب بالا، این ایده را یک قدم فراتر بردند. این به آنها اجازه داد تا از مزایای مواد مبتنی بر ژل، عمدتاً به دلیل تداخل ناشی از پوست و مو، استفاده کنند، مفهومی که به امپدانس پوست الکترود معروف است.

سیستم الکترود فعالیت مغز را ثبت می کند، مانند اینکه مغز به دست می گوید حرکت کند. با این حال، سکته مغزی می‌تواند مسیرهای عصبی بین قسمت‌های بدن را مختل کند و سیگنال‌دهی را دشوارتر کند. ترکیب یک رابط مغز و کامپیوتر و تحریک الکتریکی عملکردی می تواند ایده حرکت بخشی از بدن را به عملی تبدیل کند که ناحیه مورد نظر را برای اجرای دستورات مغز تحریک می کند. این رویکرد می تواند به بازسازی مسیرهای ارتباطی بین مغز و سایر قسمت های بدن آسیب دیده در اثر سکته کمک کند.

نمایش ترکیب الکترودهای POLiTAG با دستگاه EEG تک کاناله بی سیم

محقق دل میلان گفت: «این الکترودهای جدید EEG پتانسیل ایجاد انقلابی در زمینه رابط‌های غیرتهاجمی EEG را دارند که در حال حاضر هر بار که سیستم راه‌اندازی می‌شود، نیاز به پشتیبانی تخصصی گسترده دارد. علاوه بر این، از آنجایی که تسلط بر BCI و القای بازیابی عملکردی و انعطاف پذیری مغز نیازمند آموزش موضوعی است، و داشتن یک سیستم دائمی که افراد بتوانند به طور مستقل در طول روز از آن استفاده کنند، پتانسیل این فناوری را افزایش می دهد.

گام بعدی برای محققان این است که مدت زمان استفاده از الکترودها را گسترش دهند و انواع فعالیت هایی را که این رابط مغز و کامپیوتر مبتنی بر EEG پوشیدنی می تواند تسهیل کند. آنها همچنین روی برنامه هایی مانند کنترل ویلچر و پروتزهای متحرک کار می کنند.