O PiEEG é um dispositivo para um leitor acessível, mas preciso, de biosinais cerebrais
Ildar Rakhmatulin, pesquisador do Imperial College, no Reino Unido, desenvolveu um dispositivo que transforma um Raspberry Pi em uma interface cérebro-computador
Este dispositivo chamado PiEEG, é um módulo adicional que se conecta ao Raspberry Pi. Como outros dispositivos de eletroencefalografia (EEG), eletromiografia (EMG) e eletrocardiografia (ECG), o PiEEG seria capaz de medir sinais elétricos do cérebro e interpretar melhor os recebidos.
De acordo com Rakhmatulin, esse projeto surgiu porque ele percebeu que o interesse pela neurociência aumentado ao longo dos anos. A princípio, Rakhmatulin inventou uma pequena interface cérebro-computador portátil. Segundo a descrição feita pelo pesquisador, esse equipamento compacto de EEG, de formato circular e raio de apenas 25 mm, permitia o uso diário confortável dia e noite.
Os os dados coletados pelo dispositivo deveriam ser enviados para um servidor pessoal usando o protocolo TCP-IP, permitindo operação sem fio e amplitude de movimento decente para o usuário. Este modelo inicial também tinha capacidade de supressão de ruído integrada para melhorar a precisão das gravações com um ruído de entrada máximo inferior a 0,35 μV.
após o projeto, o custo total desse primeiro modelo foi de cerca de US$ 350 para 24 eletrodos. Mas a escassez do chip que ocorreu entre 2020 e 2021 aumentou consideravelmente o custo do aparelho. Para não abandonar o projeto, o pesquisador decidiu lançar uma segunda versão de sua interface cérebro-computador, mas desta vez baseada em um Raspberry Pi, que permitia operação sem fio e uma amplitude de movimento decente para o usuário.
A escolha do Raspberry Pi foi feita porque, segundo Rakhmatulin, é o computador de placa única mais popular do mercado e a maneira mais fácil de começar a dar os primeiros passos na neurociência. Para essa segunda iteração, o pesquisador explica que o escudo pode ser obtido com o Raspberry Pi 3 ou 4, que custa menos de US$ 100. Portanto, é barato e fácil de manter.
Combinado com o plug-in, o PiEEG custará entre US$ 250 e US$ 350 com os seguintes recursos:
- Compatível com Raspberry Pi 3 ou 4
- 8 canais para conectar eletrodos úmidos ou secos
- Transferência de dados via protocolo SPI com frequência de 250 SPS a 16 kSPS e resolução de 24 bits por canal
- Ganho de sinal programável: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Capacidade de medir impedância
- Taxa de rejeição do modo comum CMRR: 120
- Ruído interno: 0,4 μV
- Ruído externo: 0,8 μV
- Relação sinal/ruido (SNR): 130 dB
- LED para indicação de energia e indicação de conexão ADS1299
- 3 pinos livres para conectar objetos externos (terra e canal Raspberry Pi)
- Os 33 pinos Raspberry Pi GPIO podem ser usados para várias tarefas, como conectar dispositivos externos.
- Programação fácil com software de código aberto fornecido para leitura e processamento de dados em Python, C e C++
Para aqueles que desejam obtê-lo, uma campanha de crowdfunding foi lançada recentemente. A versão de 4 canais do PiEEG custa $ 250 e a versão de 8 canais custa $ 350.
Rakhmatulin e seus colaboradores também publicaram um artigo demonstrando sua funcionalidade: eles conseguiram controlar um rato de brinquedo piscando.
“Mas o potencial é muito maior e o aparelho pode ser usado em diversos setores, dependendo dos desejos e capacidades do usuário”, escreveu.
De fato, relata Rakhmatulin, Os sinais PiEEG podem ser usados, por exemplo, para controle doméstico inteligente, jogos, robótica, entrada de teclado virtual ou até experimentos de polígrafo DIY. O dispositivo "também pode ser usado por entusiastas de aprendizado de máquina para criar projetos para controlar robôs e membros mecânicos com poder de pensamento, controle do sono, controle da meditação ou como detector de movimento, detector de mentiras e muito mais", observa Rakhmatulin.
A boa notícia desse tipo de projeto de baixo custo é que eles podem aprender mais sobre o cérebro nos próximos 10 anos do que aprendemos nos últimos 50. O problema agora, porém, seria encontrar pessoas que aceitassem que qualquer um pode conecte-se ao seu cérebro. Mas, além disso, as dificuldades materiais não podem ser excluídas. Na verdade, é relatado que os eletrodos se desgastam rapidamente com o tempo, o que pode aumentar o custo de uso do dispositivo. Além disso, é necessário encontrar uma maneira de manter esses eletrodos no lugar por um longo período, o que não é fácil durante os experimentos.
Mas já com a capacidade de ler sinais cerebrais de forma barata e executar tarefas com base nesses sinais, o debate contencioso sobre manter a memória humana em um dispositivo de armazenamento está ressurgindo.
fonte: https://arxiv.org