محققان با استفاده از تکنولوژی جدیدی به نام تتوهای الکترونیکی و جوهر مایع، روش جدیدی برای بررسی فعالیت مغز به صورت زنده و بدون نیاز به دستگاههای پیچیده معرفی کردهاند.
به گزارش تکناک، آزمایشهای الکتروانسفالوگرافی (EEG) روش پیچیدهای برای بررسی فعالیت مغز هستند. در این آزمایشها، بیماران باید ساعتها بیحرکت بنشینند و سر آنها پر از سیمها و الکترودهای چسبناک باشد.
با وجود این، محققان در دستاوردی جدید، جوهری مایع ساختهاند که میتوان آن را روی پوست سر چاپ کرد تا فعالیت مغز را به صورت زنده و در زمان واقعی بررسی کنند.
این روش میتواند برای تشخیص بیماریهای مغزی و نظارت بر امواج مغزی استفاده شود و حتی به توسعه رابطهای پیشرفتهتر مغز و کامپیوتر کمک کند.
نانشوی لو، یکی از نویسندگان این تحقیق از دانشگاه تگزاس در آستین، گفت: «نوآوریهای ما در طراحی حسگرها، جوهرهای سازگار با بدن و چاپ سریع، میتواند به تولید حسگرهای الکترونیکی روی پوست کمک کند و این کار کاربردهای زیادی در پزشکی و دیگر زمینهها دارد.»
آزمایش EEG برای تشخیص اختلالات عصبی مانند: تشنج، تومور مغزی و صرع استفاده میشود، اما روشهای سنتی آن وقتگیر و ناخوشایند است. در این آزمایش، باید الکترودهای زیادی روی سر بیمار گذاشته شود و به دستگاه وصل شوند، که حرکت بیمار را محدود میکند.
تتوهای الکترونیکی میتوانند جایگزین خوبی برای این روش باشند. این تتوها در واقع حسگرهای کوچکی هستند که به پوست میچسبند و میتوانند عملکردهای مختلف بدن مانند: ضربان قلب، فعالیت عضلات و دمای پوست را شناسایی کنند.
محققان جوهر مایعی جدید ساختهاند که میتواند از میان موها عبور کند و به پوست سر بچسبد. این جوهر یک حسگر نازک تشکیل میدهد، که میتواند فعالیت مغز را شناسایی کند.
در این مطالعه، از یک الگوریتم کامپیوتری برای طراحی محل قرارگیری الکترودها روی پوست سر استفاده شد و سپس یک چاپگر جوهرافشان دیجیتال، جوهر را روی این نقاط چاپ کرد. این فرایند سریع، بدون تماس و بدون درد بود.
در آزمایشی که با پنج شرکتکننده انجام شد، هم از الکترودهای تتوی الکترونیکی و هم از الکترودهای EEG سنتی روی پوست سر استفاده کرد. تتوهای الکترونیکی مانند الکترودهای سنتی امواج مغزی را شناسایی کردند، اما این روش کمصدا و راحتتر بود.
در حالی که الکترودهای سنتی پس از شش ساعت خراب میشدند، تتوهای الکترونیکی تا یک روز کامل به خوبی کار کردند. تتوهای الکترونیکی با جوهر مایع جدید، اتصال پایدار خود را به مدت ۲۴ ساعت حفظ کردند.
محققان فرمول جوهر را طوری تغییر دادند که بتوانند خطوط رسانا را روی پوست سر چاپ کنند. این خطوط که به الکترودها وصل میشوند، جایگزین سیمهای سنتی در آزمایشهای EEG هستند.
همچنین تتوهای الکترونیکی به یک دستگاه کوچک از طریق سیمهای کوتاه متصل شدند تا دادهها را منتقل کنند. تیم تحقیقاتی قصد دارد این تکنولوژی را به طور بیسیم با فرستندههای بیسیم در تتوها بهبود بخشد.
خوزه میلان، نویسنده این تحقیق از دانشگاه تگزاس، گفت: «مطالعه ما میتواند روش طراحی دستگاههای رابط مغز-کامپیوتر غیرتهاجمی را تغییر دهد. تتوهای الکترونیکی میتوانند دستگاههای خارجی را جایگزین و سیستمهای الکترونیکی را به صورت مستقیم روی سر بیمار چاپ کنند، که این باعث میشود تکنولوژی رابط مغز-کامپیوتر راحتتر و قابل دسترستر شود.»
این یافتهها در مجله Cell Biomaterials منتشر شده است.
