PiEEG е устройство за достъпен, но точен четец на мозъчни биосигнали
Илдар Рахматулин, изследовател в Imperial College във Великобритания, е разработил устройство че превръща Raspberry Pi в интерфейс мозък-компютър
Това устройство се обади PiEEG, е допълнителен модул който се свързва с Raspberry Pi. Подобно на други устройства за електроенцефалография (EEG), електромиография (EMG) и електрокардиография (ECG), PiEEG ще може да измерва електрически сигнали от мозъка и допълнително да интерпретира получените.
Според Рахматулин, този проект беше стартиран, защото той забеляза този интерес към неврологията се увеличи през годините. Отначало Рахматулин изобретил малък преносим интерфейс мозък-компютър. Според описанието, направено от изследователя, това компактно ЕЕГ оборудване, което има кръгла форма и радиус от само 25 mm, позволява комфортна ежедневна употреба през деня и нощта.
Лос данните, събрани от устройството, трябваше да бъдат изпратени до личен сървър използвайки TCP-IP протокола, позволяващ безжична работа и приличен обхват на движение за потребителя. Този ранен модел също имаше вградена способност за потискане на шума за подобряване на точността на записите с максимален входен шум под 0,35 μV.
след проектиране, общата цена на този първи модел беше около $350 за 24 електрода. Но недостигът на чипове, който настъпи между 2020 г. и 2021 г., увеличи значително цената на устройството. За да не изостави проекта си, изследователят решава да пусне втора версия на интерфейса си мозък-компютър, но този път базиран на Raspberry Pi, което позволява безжична работа и приличен обхват на движение за потребителя.
Изборът на Raspberry Pi беше направен защото според Рахматулин това е най-популярният едноплатков компютър на пазара и най-лесният начин да започнете да правите първите си стъпки в неврологията. За тази втора итерация изследователят обяснява, че щитът може да бъде получен с помощта на Raspberry Pi 3 или 4, който струва по-малко от $100. Поради това е евтин и лесен за поддръжка.
В комбинация с плъгина PiEEG ще струва между $250 и $350 със следните функции:
- Съвместим с Raspberry Pi 3 или 4
- 8 канала за свързване на мокри или сухи електроди
- Пренос на данни чрез SPI протокол с честота от 250 SPS до 16 kSPS и резолюция 24 бита на канал
- Програмируемо усилване на сигнала: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Възможност за измерване на импеданс
- Коефициент на отхвърляне на общ режим на CMRR: 120
- Вътрешен шум: 0,4 μV
- Външен шум: 0,8 μV
- Съотношение сигнал/шум (SNR): 130dB
- Светодиод за индикация на мощността и индикация за връзка ADS1299
- 3 безплатни щифта за свързване на външни обекти (маса и канал Raspberry Pi)
- 33-те щифта Raspberry Pi GPIO могат да се използват за различни задачи, като например свързване на външни устройства.
- Лесно програмиране с доставения софтуер с отворен код за четене и обработка на данни в Python, C и C++
За тези, които желаят да го получат, наскоро стартира кампания за групово финансиране. 4-каналната версия на PiEEG е $250, а 8-каналната версия е $350.
Рахматулин и неговите сътрудници също публикуваха документ, демонстриращ неговата функционалност: те успяха да контролират мишка играчка чрез мигане.
„Но потенциалът е много по-голям и устройството може да се използва в много различни индустрии, в зависимост от желанията и възможностите на потребителя“, пише той.
Всъщност Рахматулин съобщава, PiEEG сигналите могат да се използват например за контрол на интелигентен дом, игри, роботика, въвеждане на виртуална клавиатура или дори експерименти с полиграф „Направи си сам“. Устройството „може да се използва и от ентусиасти в машинното обучение за създаване на проекти за управление на роботи и механични крайници с мисловна сила, контрол на съня, контрол на медитацията или като детектор на движение, детектор на лъжата и много други“, отбелязва Рахматулин.
Добрата новина с този вид евтини проекти е, че те могат да научат повече за мозъка през следващите 10 години, отколкото сме научили през последните 50. Проблемът сега обаче ще бъде да се намерят хора, които приемат, че всеки може свържете се с мозъка си. Но освен това не могат да бъдат изключени и материални затруднения. Всъщност се съобщава, че електродите се износват бързо с течение на времето, което може да увеличи разходите за използване на устройството. Освен това е необходимо да се намери начин тези електроди да се задържат на място за дълъг период от време, което не е лесно по време на експерименти.
Но вече със способността за евтино четене на мозъчни сигнали и изпълнение на задачи въз основа на тези сигнали, спорният дебат за запазването на човешката памет на устройство за съхранение отново се появява.
Fuente: https://arxiv.org