NICEBOY_102021 NICEBOY_102021 NICEBOY_102021

Nové nositeľné rozhranie mozog – stroj používa mikroihly na zaznamenanie nervových signálov

0

Medzinárodný tím vedcov v novej štúdii navrhol systém BMI (brain – machine interface), ktorý dokáže ovládať robotické rameno alebo invalidný vozík jednoduchým predstavením akcie vďaka detekčnému systému, ktorý sa nosí ľahšie ako predchádzajúce zariadenia. Obsahuje mäkký bezdrôtový elektronický systém pripomínajúci pokožku hlavy, ktorý na čítanie a prevádzanie nervových signálov z ľudského mozgu do činnosti používa elektroencefalografiu (EEG).

Na rozdiel od bežných zariadení EEG toto nemá veľa drôtov, kovových elektród a pod. Obsahuje miniaturizované, nepostrehnuteľné mikroihlové elektródy a flexibilné obvody s napínateľnými prepojovacími článkami. Pretože tento „EEG skalp“ je pružný a jemný, možno ho nosiť cez vlasy a nevyžaduje žiadne gély ani pasty, ktoré by ho držali na mieste. Lepší záznam signálu je do značnej miery spôsobený mikroihlovými elektródami, ktoré sú voľným okom neviditeľné a prenikajú cez najvrchnejšiu vrstvu kože. Nositeľ však nič necíti, pretože sú primalé na to, aby ich mohli zaznamenať nervy.

Kým v bežných EEG zariadeniach akýkoľvek pohyb, napríklad žmurkanie alebo škrípanie zubami, spôsobuje degradáciu signálu, toto ultraľahké a tenké zariadenie môže všetky tieto problémy s pohybom minimalizovať. Tím použil strojové učenie, konkrétne konvolučné neurónové siete, na analýzu a klasifikáciu nervových signálov zachytených systémom a na identifikáciu toho, kedy si používateľ predstavoval motorickú aktivitu.

SME konferencia_092021

Na simuláciu akcie vedci použili aj virtuálnu realitu (VR), pričom komponent VR fungoval ako vizuálny podnet, ktorý pomáha používateľovi lepšie si predstaviť akciu tým, že mu zobrazí ruky a nohy. Údaje ukázali, že to zvýšilo kvalitu signálu. Prenosný systém BMI pri teste so štyrmi (zdravými) účastníkmi dokázal zaznamenávať vo vysokej kvalite obraznú pohybovú aktivitu v reálnom čase pri miere presnosti 93,22 ± 1,33 percenta. V súčasnom experimente vedci používali iba štyri triedy vstupov, v budúcnosti by ich radi rozšírili na viac ako desať. Čakajú takisto na povolenie otestovať systém na postihnutých ľuďoch.

Zdroj: spectrum.ieee.org.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať