PiEEG est un appareil pour un lecteur abordable mais précis de biosignaux cérébraux
Ildar Rakhmatouline, chercheur à l'Imperial College au Royaume-Uni, a développé un appareil Quoi transforme un Raspberry Pi en une interface cerveau-ordinateur
Cet appareil appelé PiEEG, est un module supplémentaire qui se connecte au Raspberry Pi. Comme d'autres appareils d'électroencéphalographie (EEG), d'électromyographie (EMG) et d'électrocardiographie (ECG), PiEEG serait capable de mesurer les signaux électriques du cerveau et d'interpréter davantage ceux reçus.
Selon Rakhmatulin, ce projet a été lancé parce qu'il a remarqué que l'intérêt pour les neurosciences augmenté au fil des années. Au début, Rakhmatulin a inventé une petite interface cerveau-ordinateur portable. Selon la description faite par le chercheur, cet équipement EEG compact qui avait une forme circulaire et un rayon de seulement 25 mm permettait une utilisation quotidienne confortable de jour comme de nuit.
Les les données collectées par l'appareil devaient être envoyées à un serveur personnel utilisant le protocole TCP-IP, permettant un fonctionnement sans fil et une amplitude de mouvement décente pour l'utilisateur. Ce premier modèle avait également une capacité de suppression de bruit intégrée pour améliorer la précision des enregistrements avec un bruit d'entrée maximal inférieur à 0,35 μV.
après la conception, le coût total de ce premier modèle était d'environ 350 $ pour 24 électrodes. Mais la pénurie de puces survenue entre 2020 et 2021 a considérablement augmenté le coût de l'appareil. Pour ne pas abandonner son projet, le chercheur a décidé de lancer une deuxième version de son interface cerveau-ordinateur, mais cette fois basée sur un Raspberry Pi, qui permettait un fonctionnement sans fil et une amplitude de mouvement décente pour l'utilisateur.
Le choix du Raspberry Pi était fait car, selon Rakhmatulin, c'est l'ordinateur monocarte le plus populaire du marché et le moyen le plus simple de faire ses premiers pas en neurosciences. Pour cette deuxième itération, le chercheur explique que le bouclier peut être obtenu à l'aide du Raspberry Pi 3 ou 4, qui coûte moins de 100 dollars. Par conséquent, il est bon marché et facile à entretenir.
Combiné avec le plugin, PiEEG coûtera entre 250$ et 350$ avec les fonctionnalités suivantes :
- Compatible avec Raspberry Pi 3 ou 4
- 8 canaux pour connecter des électrodes humides ou sèches
- Transfert de données via le protocole SPI avec une fréquence de 250 SPS à 16 kSPS et une résolution de 24 bits par canal
- Gain de signal programmable : 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Capacité à mesurer l'impédance
- Rapport de rejet en mode commun CMRR : 120
- Bruit interne : 0,4 μV
- Bruit externe : 0,8 μV
- Rapport signal sur bruit (SNR): 130dB
- LED pour indication d'alimentation et indication de connexion ADS1299
- 3 broches libres pour connecter des objets externes (masse et canal Raspberry Pi)
- Les 33 broches GPIO du Raspberry Pi peuvent être utilisées pour diverses tâches, telles que la connexion de périphériques externes.
- Programmation facile avec le logiciel open source fourni pour la lecture et le traitement des données en Python, C et C++
Pour ceux qui souhaitent l'obtenir, une campagne de crowdfunding vient d'être lancée. La version 4 canaux du PiEEG est de 250 $ et la version 8 canaux est de 350 $.
Rakhmatulin et ses collaborateurs ont également publié un article démontrant sa fonctionnalité : Ils ont pu contrôler une souris jouet en clignant des yeux.
"Mais le potentiel est beaucoup plus grand et l'appareil peut être utilisé dans de nombreuses industries différentes, en fonction des désirs et des capacités de l'utilisateur", a-t-il écrit.
En fait, rapporte Rakhmatulin, Les signaux PiEEG peuvent être utilisés, par exemple, pour le contrôle de la maison intelligente, jeux, robotique, saisie au clavier virtuel ou même expériences polygraphiques de bricolage. L'appareil "peut également être utilisé par les passionnés d'apprentissage automatique pour créer des projets permettant de contrôler des robots et des membres mécaniques avec un pouvoir de pensée, un contrôle du sommeil, un contrôle de la méditation ou comme détecteur de mouvement, détecteur de mensonges et bien d'autres", note Rakhmatulin.
La bonne nouvelle avec ce genre de projets à faible coût est qu'ils pourraient en apprendre davantage sur le cerveau au cours des 10 prochaines années que nous n'en avons appris au cours des 50 dernières. Le problème maintenant, cependant, serait de trouver des gens qui acceptent que n'importe qui puisse connectez-vous à votre cerveau. Mais en plus, des difficultés matérielles ne peuvent être exclues. En fait, les électrodes s'usent rapidement avec le temps, ce qui pourrait augmenter le coût d'utilisation de l'appareil. De plus, il est nécessaire de trouver un moyen de maintenir ces électrodes en place pendant une longue période, ce qui n'est pas aisé lors des expériences.
Mais déjà avec la capacité de lire à moindre coût les signaux cérébraux et d'effectuer des tâches basées sur ces signaux, le débat controversé sur la conservation de la mémoire humaine sur un périphérique de stockage refait surface.
source: https://arxiv.org