PiEEG är en enhet för en prisvärd men exakt läsare av hjärnans biosignaler
Ildar Rakhmatulin, forskare vid Imperial College i Storbritannien, har utvecklat en enhet que förvandlar en Raspberry Pi till ett hjärn-datorgränssnitt
Denna enhet kallas PiEEG, är en extra modul som ansluter till Raspberry Pi. Liksom andra apparater för elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) och elektrokardiografi (EKG) skulle PiEEG kunna mäta elektriska signaler från hjärnan och ytterligare tolka de mottagna.
Enligt Rakhmatulin, startade det här projektet för att han märkte intresset för neurovetenskap ökat under åren. Till en början uppfann Rakhmatulin ett litet bärbart hjärn-datorgränssnitt. Enligt forskarens beskrivning tillät denna kompakta EEG-utrustning som hade en cirkulär form och en radie på endast 25 mm bekväm daglig användning dag och natt.
mycket data som samlats in av enheten skulle skickas till en personlig server använder TCP-IP-protokollet, vilket möjliggör trådlös drift och anständigt rörelseomfång för användaren. Denna tidiga modell hade också inbyggd brusdämpningsförmåga för att förbättra noggrannheten för inspelningar med ett maximalt ingångsbrus på mindre än 0,35 μV.
efter design, den totala kostnaden för denna första modell var cirka $350 för 24 elektroder. Men chipbristen som inträffade mellan 2020 och 2021 ökade kostnaden för enheten avsevärt. För att inte överge sitt projekt beslutade forskaren att lansera en andra version av sitt hjärn-dator-gränssnitt, men den här gången baserat på en Raspberry Pi, som möjliggjorde trådlös drift och ett anständigt rörelseomfång för användaren.
Valet av Raspberry Pi gjordes eftersom det, enligt Rakhmatulin, är den mest populära enkortsdatorn på marknaden och det enklaste sättet att börja ta dina första steg inom neurovetenskap. För denna andra iteration förklarar forskaren att skölden kan erhållas med Raspberry Pi 3 eller 4, som kostar mindre än $100. Därför är den billig och enkel att underhålla.
I kombination med plugin kommer PiEEG att kosta mellan $250 och $350 med följande funktioner:
- Kompatibel med Raspberry Pi 3 eller 4
- 8 kanaler för att ansluta våta eller torra elektroder
- Dataöverföring via SPI-protokoll med en frekvens på 250 SPS till 16 kSPS och en upplösning på 24 bitar per kanal
- Programmerbar signalförstärkning: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Förmåga att mäta impedans
- CMRR Common Mode Rejection Ratio: 120
- Internt brus: 0,4 μV
- Externt ljud: 0,8 μV
- Signal-brusförhållande (SNR): 130dB
- LED för strömindikering och ADS1299 anslutningsindikering
- 3 lediga stift för att ansluta externa föremål (jord och kanal Raspberry Pi)
- De 33 Raspberry Pi GPIO-stiften kan användas för olika uppgifter, som att ansluta externa enheter.
- Enkel programmering med medföljande programvara med öppen källkod för att läsa och bearbeta data i Python, C och C++
För den som vill skaffa den, en crowdfunding-kampanj har nyligen lanserats. 4-kanalsversionen av PiEEG är $250 och 8-kanalsversionen är $350.
Rakhmatulin och hans medarbetare publicerade också ett papper som demonstrerade dess funktionalitet: De kunde kontrollera en leksaksmus genom att blinka.
"Men potentialen är mycket större och enheten kan användas i många olika branscher, beroende på användarens önskemål och förmågor", skrev han.
Faktum är att Rakhmatulin rapporterar, PiEEG-signaler kan användas till exempel för smart hemstyrning, spel, robotik, virtuell tangentbordsinmatning eller till och med DIY polygrafexperiment. Enheten "kan också användas av maskininlärningsentusiaster för att skapa projekt för att styra robotar och mekaniska lemmar med tankekraft, sömnkontroll, meditationskontroll eller som en rörelsedetektor, lögndetektor och många fler", noterar Rakhmatulin.
De goda nyheterna med den här typen av lågkostnadsprojekt är att de kan lära sig mer om hjärnan under de kommande 10 åren än vad vi har lärt oss under de senaste 50. Problemet nu skulle dock vara att hitta människor som accepterar att vem som helst kan ansluta till din hjärna. Men dessutom kan materiella svårigheter inte uteslutas. Faktum är att elektroderna rapporteras att slitas ut snabbt med tiden, vilket kan öka kostnaden för att använda enheten. Dessutom är det nödvändigt att hitta ett sätt att hålla dessa elektroder på plats under en lång period, vilket inte är lätt under experiment.
Men redan med möjligheten att billigt läsa hjärnsignaler och utföra uppgifter baserade på dessa signaler, dyker den kontroversiella debatten om att behålla mänskligt minne på en lagringsenhet upp igen.
Fuente: https://arxiv.org