這種由佐治亞理工學院開發(fā)的新型微型大腦傳感器使用微針固定在佩戴者身上,不需要導電凝膠。

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佐治亞理工學院的研究人員開發(fā)了一種微型大腦傳感器,它非常小,可以放在頭皮上毛囊之間的小縫隙里,稍微在皮膚下面。該傳感器足夠謹慎,不會被注意到,而且足夠小,可以整天舒適地佩戴。

大腦傳感器提供高保真信號,讓你的大腦直接與電腦、增強現(xiàn)實(AR)眼鏡或機器人四肢等設(shè)備進行交流。這是腦機接口(BCI)的一部分。

迄今為止,大腦信號通常是通過安裝在人體頭皮表面的電極非侵入性捕獲的,使用導電電極凝膠來獲得最佳阻抗和數(shù)據(jù)質(zhì)量。然而,這些電極通常戴起來不舒服,尤其是在四處走動的時候。

雖然更有侵入性的信號捕獲方法,如大腦植入,是可能的,但佐治亞理工學院的研究試圖創(chuàng)造出易于放置和可靠制造的傳感器。

傳感器對神經(jīng)信號的分類準確率超過96%

佐治亞理工學院開發(fā)的這種傳感器使用極小的微針,使用者無法察覺。這些傳感器也是無線和靈活的,不需要導電凝膠工作。

這些因素的結(jié)合使傳感器全天保持在適當?shù)奈恢?,即使佩戴者走路、跑步或?zhí)行其他日常任務。正因為如此,傳感器可以更接近大腦信號,收集更清晰、更準確的數(shù)據(jù)。

經(jīng)過測試,新傳感器成功記錄并分類了指示用戶在環(huán)境中關(guān)注的物體的神經(jīng)信號,準確率為96.4%。佩戴者還可以瀏覽電話記錄,完全不用手就能接受增強現(xiàn)實視頻通話,因為傳感器可以接收視覺刺激。

據(jù)研究人員稱,這種新型傳感器在現(xiàn)實世界中有重要的應用,尤其是在醫(yī)療保健領(lǐng)域。例如,它可以幫助殘疾人控制假肢或進行交流。它甚至可以用于消費科技領(lǐng)域,比如智能眼鏡、免提電話和電腦控制。

其他應用包括增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實市場,這將帶來更身臨其境、免提、直觀的用戶體驗。這些傳感器也可以用于康復,例如,通過神經(jīng)反饋,中風或損傷恢復。

輕微的皮膚穿透增加了信號質(zhì)量

“我開始這項研究是因為我的主要目標是開發(fā)新的傳感器技術(shù)來支持醫(yī)療保健。我以前在腦機接口和柔性頭皮電子設(shè)備方面有過經(jīng)驗,”佐治亞理工學院喬治·w·伍德拉夫機械工程學院的教授Hong Yeo說。

他補充說:“我們需要更好的腦機接口傳感器技術(shù),并發(fā)現(xiàn)如果我們可以通過小型化傳感器稍微穿透皮膚,避開頭發(fā),我們就可以通過更接近信號源來顯著提高信號質(zhì)量,并減少不必要的噪音?!?/p>

Hong Yeo說:“我堅信合作的力量,因為今天的許多挑戰(zhàn)太復雜,任何個人都無法解決?!薄耙虼耍乙兄x我小組中的所有研究人員和使這項工作成為可能的了不起的合作者。我將繼續(xù)與團隊合作,加強腦機接口技術(shù)在康復和修復方面的應用?!?/p>

這項研究發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。

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