Ang PiEEG ay isang aparato para sa isang abot-kaya ngunit tumpak na mambabasa ng mga biosignal ng utak
Ildar Rakhmatulin, isang mananaliksik sa Imperial College sa UK, ay nakabuo ng isang aparato ito ginagawang isang interface ng utak-computer ang isang Raspberry Pi
Ang aparatong ito ay tinatawag na Ang PiEEG, ay isang karagdagang module na kumokonekta sa Raspberry Pi. Tulad ng iba pang mga electroencephalography (EEG), electromyography (EMG) at electrocardiography (ECG) na mga device, masusukat ng PiEEG ang mga electrical signal mula sa utak at higit na mabibigyang-kahulugan ang mga natanggap.
Ayon kay Rakhmatulin, sinimulan ang proyektong ito dahil napansin niya ang interes sa neuroscience nadagdagan sa paglipas ng mga taon. Noong una, nag-imbento si Rakhmatulin ng isang maliit na portable brain-computer interface. Ayon sa paglalarawan na ginawa ng mananaliksik, ang compact na kagamitang EEG na ito na may pabilog na hugis at radius na 25 mm lamang ang pinapayagang kumportableng gamitin araw at gabi.
Los ang data na nakolekta ng device ay dapat ipadala sa isang personal na server gamit ang TCP-IP protocol, na nagbibigay-daan para sa wireless na operasyon at disenteng hanay ng paggalaw para sa user. Ang maagang modelong ito ay mayroon ding built-in na kakayahan sa pagsugpo ng ingay upang mapabuti ang katumpakan ng mga pag-record na may maximum na input na ingay na mas mababa sa 0,35 μV.
pagkatapos ng disenyo, ang kabuuang halaga ng unang modelong ito ay humigit-kumulang $350 para sa 24 na electrodes. Ngunit ang kakulangan ng chip na naganap sa pagitan ng 2020 at 2021 ay tumaas nang malaki sa halaga ng device. Upang hindi iwanan ang kanyang proyekto, nagpasya ang mananaliksik na maglunsad ng pangalawang bersyon ng kanyang interface ng utak-computer, ngunit sa pagkakataong ito ay batay sa isang Raspberry Pi, na nagpapahintulot sa wireless na operasyon at isang disenteng hanay ng paggalaw para sa gumagamit.
Ang pagpili ng Raspberry Pi ay ginawa dahil, ayon kay Rakhmatulin, ito ang pinakasikat na single-board na computer sa merkado at ang pinakamadaling paraan upang simulan ang iyong mga unang hakbang sa neuroscience. Para sa pangalawang pag-ulit na ito, ipinaliwanag ng mananaliksik na ang kalasag ay maaaring makuha gamit ang Raspberry Pi 3 o 4, na nagkakahalaga ng mas mababa sa $100. Samakatuwid, ito ay mura at madaling mapanatili.
Kasama ng plugin, ang PiEEG ay magkakahalaga sa pagitan ng $250 at $350 na may mga sumusunod na tampok:
- Tugma sa Raspberry Pi 3 o 4
- 8 channel upang ikonekta ang basa o tuyo na mga electrodes
- Paglipat ng data sa pamamagitan ng SPI protocol na may dalas na 250 SPS hanggang 16 kSPS at isang resolution na 24 bits bawat channel
- Programmable signal gain: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Kakayahang sukatin ang impedance
- CMRR Common Mode Rejection Ratio: 120
- Panloob na ingay: 0,4 μV
- Panlabas na ingay: 0,8 μV
- Signal to Noise Ratio (SNR): 130dB
- LED para sa power indication at ADS1299 connection indication
- 3 libreng pin para ikonekta ang mga panlabas na bagay (ground at channel ng Raspberry Pi)
- Ang 33 Raspberry Pi GPIO pin ay maaaring gamitin para sa iba't ibang gawain, tulad ng pagkonekta sa mga panlabas na device.
- Madaling programming na may ibinigay na open source software para sa pagbabasa at pagproseso ng data sa Python, C at C++
Para sa mga nais makakuha nito, isang crowdfunding campaign ang inilunsad kamakailan. Ang 4 na bersyon ng channel ng PiEEG ay $250 at ang 8 na bersyon ng channel ay $350.
Nag-publish din si Rakhmatulin at ang kanyang mga collaborator ng isang papel na nagpapakita ng functionality nito: Nakontrol nila ang isang laruang mouse sa pamamagitan ng pagpikit.
"Ngunit ang potensyal ay mas malaki at ang aparato ay maaaring magamit sa maraming iba't ibang mga industriya, depende sa mga kagustuhan at kakayahan ng gumagamit," isinulat niya.
Sa katunayan, ang ulat ni Rakhmatulin, Maaaring gamitin ang mga signal ng PiEEG, halimbawa, para sa smart home control, laro, robotics, virtual keyboard input, o kahit na DIY polygraph na mga eksperimento. Ang aparato ay "maaari ding gamitin ng mga mahilig sa pag-aaral ng makina upang lumikha ng mga proyekto upang kontrolin ang mga robot at mekanikal na mga paa na may kapangyarihan sa pag-iisip, kontrol sa pagtulog, kontrol sa pagmumuni-muni, o bilang isang motion detector, lie detector, at marami pa," sabi ni Rakhmatulin.
Ang magandang balita sa mga ganitong uri ng mga proyektong may mababang halaga ay maaari silang matuto nang higit pa tungkol sa utak sa susunod na 10 taon kaysa sa natutunan natin sa nakalipas na 50. Ang problema ngayon, gayunpaman, ay ang paghahanap ng mga taong tumatanggap na kahit sino ay maaaring kumonekta sa iyong utak. Ngunit bilang karagdagan, ang mga paghihirap sa materyal ay hindi maaaring ibukod. Sa katunayan, ang mga electrodes ay iniulat na mabilis na maubos sa paglipas ng panahon, na maaaring tumaas ang gastos ng paggamit ng aparato. Higit pa rito, ito ay kinakailangan upang makahanap ng isang paraan upang panatilihin ang mga electrodes sa lugar para sa isang mahabang panahon, na kung saan ay hindi madali sa panahon ng mga eksperimento.
Ngunit mayroon nang kakayahang magbasa nang mura ng mga signal ng utak at magsagawa ng mga gawain batay sa mga senyas na iyon, muling lumalabas ang pinagtatalunang debate tungkol sa pagpapanatili ng memorya ng tao sa isang storage device.
Fuente: https://arxiv.org