Интересно ЭЭГ электроды замаскировали под волосы

[daddydwarf]

Учёные из США и Тайваня разработали инновационные ЭЭГ-электроды, которые внешне не отличаются от волос и позволяют непрерывно регистрировать мозговую активность на протяжении 24 часов. В отличие от традиционных решений, новая система не требует использования геля и устраняет ключевые недостатки обычной электроэнцефалографии. Работа опубликована в журнале npj Biomedical Innovations.

Исследователи из Университета Пенсильвании создали особые электроды, визуально и по структуре напоминающие человеческие волосы. Они крепятся к коже головы с помощью безопасного биоадгезива и обеспечивают стабильный контакт даже во время движения. Это решает проблему неудобства и помех, характерную для стандартных электродов, особенно в случае длительного мониторинга. Новая система позволяет регистрировать мозговую активность с высокой точностью, включая альфа-ритмы, и успешно прошла 24-часовое тестирование.

Хотя электроэнцефалография считается надёжным методом изучения активности мозга, её эффективность ограничена. Традиционные электроды (Ag/AgCl) требуют специального геля, который быстро высыхает, вызывает раздражение кожи и делает длительное ношение неудобным. Жесткие элементы создают артефакты при движении, что особенно критично для пациентов с эпилепсией или нарушениями сна. Попытки создать сухие электроды предпринимались и раньше, но те либо плохо фиксировались, либо выглядели слишком громоздко для повседневного использования.

Новая разработка сочетает в себе проводящий гидрогель PEDOT:SS (с проводимостью более 11 См/см и растяжимостью до 400%) и гибкую основу из PDMS толщиной 300 мкм, имитирующую человеческий волос. Электроды крепятся к коже с помощью специального биоадгезивного слоя на основе полиакриловой кислоты и полиуретана, обеспечивая прочное, но мягкое сцепление. Производство осуществляется с использованием 3D-печати методом Direct Ink Writing, что позволяет добиться высокой точности — до 100 микрон.

Электроды, выполненные в разных оттенках, практически незаметны в волосах, не требуют геля и устойчивы к воздействию пота, расчёсыванию и другим повседневным нагрузкам. Испытания показали, что по качеству сигнала новая система не уступает традиционным золотым электродам, включая чёткую регистрацию подавления альфа-волн при открытии глаз.

Кроме ЭЭГ, технологию можно использовать и в других областях, например для записи электромиограммы. В будущем такие электроды могут применяться в домашних условиях для длительного мониторинга, в нейроинтерфейсах и носимой электронике, делая такие устройства менее громоздкими и более удобными в повседневной жизни.