PiEEG este un dispozitiv pentru un cititor accesibil, dar precis al biosemnalelor cerebrale
Ildar Rakhmatulin, cercetător la Imperial College din Marea Britanie, a dezvoltat un dispozitiv că transformă un Raspberry Pi într-o interfață creier-calculator
Acest dispozitiv a sunat PiEEG, este un modul suplimentar care se conectează la Raspberry Pi. Ca și alte dispozitive de electroencefalografie (EEG), electromiografie (EMG) și electrocardiografie (ECG), PiEEG ar fi capabil să măsoare semnalele electrice de la creier și să le interpreteze în continuare pe cele primite.
Potrivit lui Rakhmatulin, acest proiect a fost început pentru că a observat acel interes pentru neuroștiință crescut de-a lungul anilor. La început, Rakhmatulin a inventat o mică interfață portabilă creier-calculator. Conform descrierii făcute de cercetător, acest echipament EEG compact care avea o formă circulară și o rază de doar 25 mm permitea utilizarea zilnică confortabilă zi și noapte.
L datele colectate de dispozitiv urmau să fie trimise către un server personal folosind protocolul TCP-IP, permițând operarea fără fir și o gamă decentă de mișcare pentru utilizator. Acest model timpuriu a avut și capacitatea de suprimare a zgomotului încorporată pentru a îmbunătăți acuratețea înregistrărilor cu un zgomot de intrare maxim mai mic de 0,35 μV.
după proiectare, costul total al acestui prim model a fost de aproximativ 350 USD pentru 24 de electrozi. Dar deficitul de cip care a avut loc între 2020 și 2021 a crescut considerabil costul dispozitivului. Pentru a nu abandona proiectul său, cercetătorul a decis să lanseze o a doua versiune a interfeței sale creier-calculator, dar de data aceasta bazată pe un Raspberry Pi, care a permis funcționarea wireless și o gamă decentă de mișcare pentru utilizator.
S-a făcut alegerea Raspberry Pi pentru că, potrivit lui Rakhmatulin, este cel mai popular computer cu o singură placă de pe piață și cea mai simplă modalitate de a începe să faci primii pași în neuroștiință. Pentru această a doua iterație, cercetătorul explică că scutul poate fi obținut folosind Raspberry Pi 3 sau 4, care costă mai puțin de 100 USD. Prin urmare, este ieftin și ușor de întreținut.
Combinat cu pluginul, PiEEG va costa între 250 USD și 350 USD cu următoarele caracteristici:
- Compatibil cu Raspberry Pi 3 sau 4
- 8 canale pentru conectarea electrozilor umezi sau uscati
- Transfer de date prin protocol SPI cu o frecvență de la 250 SPS la 16 kSPS și o rezoluție de 24 de biți pe canal
- Câștig de semnal programabil: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Abilitatea de a măsura impedanța
- Rata de respingere a modului comun CMRR: 120
- Zgomot intern: 0,4 μV
- Zgomot extern: 0,8 μV
- Raport semnal/zgomot (SNR): 130 dB
- LED pentru indicarea puterii și indicarea conexiunii ADS1299
- 3 pini liberi pentru a conecta obiecte externe (sol și canal Raspberry Pi)
- Cei 33 de pini GPIO Raspberry Pi pot fi folosiți pentru diverse sarcini, cum ar fi conectarea dispozitivelor externe.
- Programare ușoară cu software-ul open source furnizat pentru citirea și procesarea datelor în Python, C și C++
Pentru cei care doresc să-l obțină, a fost lansată recent o campanie de crowdfunding. Versiunea cu 4 canale a PiEEG este de 250 USD, iar versiunea cu 8 canale este de 350 USD.
Rakhmatulin și colaboratorii săi au publicat, de asemenea, o lucrare care demonstrează funcționalitatea acestuia: au putut controla un șoarece de jucărie clipind.
„Dar potențialul este mult mai mare și dispozitivul poate fi folosit în multe industrii diferite, în funcție de dorințele și capacitățile utilizatorului”, a scris el.
De fapt, raportează Rakhmatulin, Semnalele PiEEG pot fi utilizate, de exemplu, pentru controlul casei inteligente, jocuri, robotică, introducere prin tastatură virtuală sau chiar experimente cu poligraf DIY. Dispozitivul „poate fi folosit și de pasionații de învățare automată pentru a crea proiecte pentru a controla roboții și membrele mecanice cu putere de gândire, controlul somnului, controlul meditației sau ca detector de mișcare, detector de minciuni și multe altele”, notează Rakhmatulin.
Vestea bună cu aceste tipuri de proiecte low-cost este că ei ar putea afla mai multe despre creier în următorii 10 ani decât am aflat noi în ultimii 50. Problema acum, însă, ar fi să găsească oameni care acceptă că oricine poate. conectează-te la creierul tău. Dar, în plus, dificultățile materiale nu pot fi excluse. De fapt, electrozii se uzează rapid în timp, ceea ce ar putea crește costul utilizării dispozitivului. În plus, este necesar să se găsească o modalitate de a menține acești electrozi pe loc pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce nu este ușor în timpul experimentelor.
Dar deja având capacitatea de a citi semnalele creierului și de a efectua sarcini bazate pe acele semnale, dezbaterea controversată asupra păstrării memoriei umane pe un dispozitiv de stocare reapare.
Fuente: https://arxiv.org