PiEEG,一种带有 RPi 的设备,可以让人们将他们的大脑连接到计算机

皮埃格

PiEEG 是一种价格实惠但准确的大脑生物信号读取器的设备

伊达尔·拉赫马图林,英国帝国理工学院研究员, 开发了一个设备将 Raspberry Pi 变成脑机接口

这个设备叫 PiEEG,是一个附加模块 它连接到 Raspberry Pi。 与其他脑电图 (EEG)、肌电图 (EMG) 和心电图 (ECG) 设备一样,PiEEG 能够测量来自大脑的电信号并进一步解释接收到的信号。

根据拉赫马图林,开始这个项目是因为他注意到人们对神经科学的兴趣 逐年增加。 起初,拉赫马图林发明了一种小型便携式脑机接口。 据研究人员描述,这款小巧的脑电设备呈圆形,半径仅为25毫米,日夜都能舒适使用。

MGI 设备收集的数据将被发送到个人服务器 使用 TCP-IP 协议,允许无线操作和用户适当的运动范围。 该早期型号还具有内置噪声抑制功能,可提高录音的准确性,最大输入噪声小于 0,35 μV。

设计后,第一个模型的总成本约为 350 美元,用于 24 个电极. 但 2020 年至 2021 年间发生的芯片短缺大大增加了设备的成本。 为了不放弃他的项目,研究人员决定推出他的脑机接口的第二个版本,但这次是基于 Raspberry Pi,它允许无线操作和用户适当的移动范围。

Raspberry Pi 的选择已经做出 因为,根据 Rakhmatulin 的说法,它是市场上最受欢迎的单板计算机,也是开始神经科学第一步的最简单方法。 对于第二次迭代,研究人员解释说,可以使用成本不到 3 美元的 Raspberry Pi 4 或 100 获得防护罩。 因此,它价格便宜且易于维护。

结合插件,PiEEG 的价格在 250 到 350 美元之间,具有以下功能:

  • 兼容树莓派 3 或 4
  • 8 个通道用于连接湿电极或干电极
  • 通过 SPI 协议传输数据,频率为 250 SPS 至 16 kSPS,分辨率为每通道 24 位
  • 可编程信号增益:1、2、4、6、8、12、24
  • 阻抗测量能力
  • CMRR 共模抑制比:120
  • 内部噪声:0,4μV
  • 外部噪声:0,8μV
  • 信噪比 (SNR):130dB
  • 用于电源指示和 ADS1299 连接指示的 LED
  • 3 个空闲引脚用于连接外部对象(接地和通道 Raspberry Pi)
  • 33 个 Raspberry Pi GPIO 引脚可用于各种任务,例如连接外部设备。
  • 使用提供的开源软件轻松编程,以 Python、C 和 C++ 读取和处理数据

对于那些想要获得它的人, 最近发起了一项众筹活动. PiEEG 的 4 通道版本售价 250 美元,8 通道版本售价 350 美元。

Rakhmatulin 和他的合作者还发表了一篇论文,展示了它的功能:他们能够通过眨眼来控制玩具老鼠。

“但潜力要大得多,该设备可用于许多不同的行业,具体取决于用户的愿望和能力,”他写道。

事实上,Rakhmatulin 报道说, 例如,PiEEG 信号可用于智能家居控制、游戏、机器人、虚拟键盘输入,甚至是 DIY 测谎仪实验。 Rakhmatulin 指出,该设备“还可以被机器学习爱好者用来创建项目,以控制机器人和具有思维能力的机械肢体、睡眠控制、冥想控制,或作为运动探测器、测谎仪等等。”

这些低成本项目的好消息是,他们在未来 10 年内对大脑的了解可能比我们过去 50 年了解的还要多。然而,现在的问题是找到能够接受任何人都可以做到这一点的人连接到你的大脑。 但除此之外,也不能排除物质上的困难。 事实上,据报道电极会随着时间的推移而迅速磨损,这可能会增加使用该设备的成本。 此外,有必要找到一种方法将这些电极长期保持在原位,这在实验过程中并不容易。

但是,由于能够以低廉的成本读取大脑信号并根据这些信号执行任务,关于将人类记忆保存在存储设备上的争论又重新浮出水面。

数据来源: https://arxiv.org


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