دستگاهی عجیب برای نظارت بر فعالیت مغز

رابط‌های مغز و رایانه(BCI) که برای اهداف مفید متعددی ساخته می‌شوند، معمولاً از الکترودهای کاشته‌شده در پوست سر یا حتی کاشته‌شده در مغز استفاده می‌کنند. با این حال، یک رابط مغز و رایانه جدید و کم‌تهاجمی می‌تواند به سادگی در مجرای گوش بیمار در صورت لزوم قرار گیرد.

این دستگاه آزمایشی که توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه شینهوا(Tsinghua) در چین ساخته شده است، اسپیرال‌ای(SpiralE) نام گرفته است.

اسپیرال‌ای با تنها ۵۰ میلی‌متر طول و ۳ میلی‌متر عرض، به شکل یک نوار مستطیلی چند لایه نازک است که از دو لایه پلیمر حافظه‌دار، یک لایه تحریک‌پذیر الکتروگرمایی و یک لایه EEG(الکتروانسفالوگرام) تشکیل شده است.

این نوار در ابتدا به خوبی پیچانده می‌شود و سپس به راحتی در مجرای گوش بیمار قرار می‌گیرد.

هنگامی که این دستگاه در جای خود قرار گرفت، در معرض یک میدان الکتریکی خارجی قرار می‌گیرد و فرآیند گرمایش در لایه تحریک‌پذیر الکتروگرمایی آن آغاز می‌شود. سپس گرمای تولید شده باعث می‌شود که پلیمرهای حافظه‌دار نوار سعی کنند به حالت صاف و بدون پیچ خوردگی برگردند.

در نتیجه، نوار شروع به باز شدن می‌کند، اما در ساختاری با پیچ‌خوردگی کمتر در دیواره‌های داخلی مجرای گوش نگه داشته می‌شود. بنابراین، لایه الکترود EEG آن بر روی پوست کانال گوش فشرده می‌شود، جایی که می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی مغز را به راحتی بخواند.

پلیمرهای حافظه‌دار(SMPs) مواد هوشمند پلیمری هستند که هرگاه یک محرک خارجی مانند تغییر دما به آنها القا شود، توانایی بازگشت از حالت تغییر شکل یافته(شکل موقت) به شکل اصلی و اولیه(دائمی) خود را دارند.

نکته مهم این است که از آنجایی که SpiralE متناسب با شکل منحصر به فرد کانال گوش هر شخص گسترش می‌یابد، همیشه یک تناسب سفارشی را ارائه می‌دهد و به عنوان یک مزیت اضافی، چون اساساً یک مارپیچ توخالی است که امواج صوتی را مسدود نمی‌کند، طبق گزارش‌ها بر شنوایی بیمار تأثیری نخواهد گذاشت.

همچنین برداشتن آن صرفاً با کشیدن یا پیچاندن آرام آن به سمت بیرون قابل انجام است.

استفاده از این دستگاه در آزمایش‌های آزمایشگاهی برای دوره‌های طولانی، راحت گزارش شده است و ثابت شده که تا ۹۵ درصد در تشخیص فعالیت مغز داوطلبان دقیق است.

دانشمندان امیدوارند که در نهایت از این دستگاه در کاربردهایی مانند تشخیص صرع یا خواب آلودگی یا نظارت بر الگوهای خواب بیماران استفاده شود.