A Techy- ի ներդրումը նյարդագիտության մեջ

Որոշ փաստեր, որոնք ես ցանկանում եմ, որ իմացա, երբ սկսեցի EEG- ի հաքերումը

Գիտեմ, որ ես դա ասել եմ նախկինում, բայց արժե կրկին ասել. Մենք ապրում ենք զարմանալի ժամանակներում: Այժմ մենք կարող ենք իրականացնել նյարդագիտության փորձեր մեր սեփական տների հարմարավետության մեջ ՝ օգտագործելով սարքավորումներ, որոնք մինչև վերջերս շատ թանկ էին և հասանելի էին միայն հետազոտական ​​լաբորատորիաներում / համալսարաններում: Այժմ, երբ սարքավորումները դարձել են ավելի մատչելի, ավելի շատ մարդիկ ուսումնասիրում են այն, ինչ կարող են անել տեխնոլոգիայի հետ, և մեզ համար հաջողակ է, կա հետազոտողների համաշխարհային համայնք, որը հասանելի է ինտերնետում:

Անցած մի քանի ամիսների ընթացքում ես գտա, որ ես մտնում եմ նյարդագիտության զարմանալի աշխարհ և շատ բան եմ սովորել, չնայած այս գործընթացում ես երբեմն շփոթվում էի տեխնիկական և տիրույթին վերաբերող բոլոր տերմինների հետ, երբ փորձում էի կարդալ հոդվածներ կամ ստուգեք օրինակները:

Այս գրառման մեջ ես կփորձեմ ամփոփել անցած տարվա իմ բոլոր սովորությունները: Մինչ ես կներկայացնեմ այս բաները իմ ՝ որպես վեբ մշակողի տեսանկյունից, ես միանգամայն համոզված եմ, որ այս ներկայացումը օգտակար կլինի բոլոր նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են թեմային ծանոթանալու մեջ:

Iանկանում եմ առանձնահատուկ շնորհակալություն հայտնել NeuroTechX համայնքի Ալեքսանդր Բարաչանտի և Հուբերտ Բանվիլին: Նրանք բազմաթիվ ժամեր անցկացրին ՝ օգնելով ինձ գտնել իմ ճանապարհը ՝ որպես սկսնակ նյարդահոգեբանական աշխարհում, և այստեղ ներկայացված տեղեկությունների մեծ մասը առաջին անգամ ինձ է ներկայացվել նրանց կողմից:

BCI? EEG?

Գալով նյարդագիտությանը համակարգչային ֆոնից, ես հանդիպեցի առաջին տերմիններից երկուսը ՝ «BCI» և «EEG»: BCI- ն հանդես է գալիս որպես Brain Computer Interface (կամ BMI ՝ Brain Machine Interface): BCI- ն ըստ էության ցանկացած մեթոդ է, որն ուղղակիորեն փոխանցում է տեղեկատվությունը ուղեղի և որոշ արտաքին սարքերի, սովորաբար գիտական ​​գործիքի կամ, մեր նպատակների համար, համակարգչի միջև:

BCI մեթոդը բաղկացած է երեք մասից.

  • Ուղեղի սենսորային սարք (EEG, fNIRS, ECoG, fMRI և այլն)
  • Վերծանման ալգորիթմ, որը թարգմանում է գլխուղեղի ակտիվությունը սենսորով չափված հրամանի մեջ
  • Եվ մի սարք (կամ համակարգիչ), որը կատարում է հրամանը

EEG- ը, թերևս, ամենատարածված ուղեղի զգայունության մոդալն է BCI- ում: EEG- ը հանդես է գալիս Electroencephalography- ով: Անկեղծ ասած, ես երբեք չեմ հիշում այս բառը. Այն, ինչը կարևոր է հիշել, այն է, որ EEG- ն արձանագրում է ձեր գլխի շուրջ էլեկտրական ակտիվությունը ՝ էլեկտրոդներ օգտագործելով, ուղեղի գործունեությունը չափելու համար: Սա ուղեղի ակտիվությունը չափելու շատ կոպիտ, անճիշտ միջոց է, քանի որ էլեկտրամագնիսական ալիքները գանգ են գանգի կողմից: Այնուամենայնիվ, կան դեռ շատ հետաքրքիր բաներ, որոնք մենք կարող ենք անել EEG- ի հետ, և այն փաստը, որ դա ոչ ինվազիվ է `ի տարբերություն MRI- ի, չի պահանջում հատուկ միջավայր, որում ընթերցումներ են ընթանում, նշանակում է, որ դա հիանալի թեկնածու է տանը շփվելու համար:

Կան մի քանի այլ կենսաբազմազանության մեթոդներ, որոնք օգտագործում են նմանատիպ մեթոդ `ձեր մարմինը չափելու համար - ԷՍԳ` սրտի ակտիվությունը չափելու համար (տե՛ս ստորև), EMG- ը `մկանային ակտիվությունը չափելու և աչքի շարժումները չափելու համար EOG (այդ մասին մենք կխոսենք ավելի ուշ): Վերոնշյալ բոլոր աշխատանքները չափելով էլեկտրական լարման տարբերությունը ձեր մարմնում երկու կամ ավելի կետերի միջև:

Ի լրումն EEG- ի ՝ կան նաև մի շարք այլ BCI- ներ, ինչպիսիք են fMRI- ը, բայց քանի որ դուք չեք կարողանում կատարել fMRI և տանը մնացած այլ BCI- ներ (դեռ!), Մենք կենտրոնանալու ենք EEG- ի վրա:

Առաջին հերթին ՝ EEG- ի մասին իմանալու մի քանի բաներ

Երբ ես առաջին անգամ իմացա EEG- ի մասին, ես պարզեցի, որ ես մի քանի գաղափարներ ունեի EEG- ի մասին, որոնք չեն համապատասխանում իրականությանը ... ուստի, նախքան առանձնահատկությունները սուզվելը, ես կցանկանայի մի րոպե տևել մի քանի բան ուղիղ:

EEG գծապատկերում իսկապես չեք կարող «կարդալ ուղեղը»: Երբ ես սկզբում սկսեցի EEG- ի հետ, ես սպասում էի, որ կկարողանամ «կարդալ մտքերը» EEG գրաֆիկների միջոցով և զարգացնել մի տեսակ ունակություն `պատմելու, թե յուրաքանչյուր հասկ ինչ է նշանակում իր համատեքստում: Ավելի ուշ ես պարզեցի, որ այն բաները, որոնք դուք կարող եք տեսնել գրաֆիկում, հիմնականում աղմուկն է և բուն բաները, որոնք ինքնին չեն «EEG», օրինակ ՝ աչքերի թարթում, ծնոտի սեղմումներ:

EEG- ի օգնությամբ դուք միայն կկարողանաք տեսնել շատ ուժեղ ուղեղի գործունեություն, ինչպիսին է էպիլեպտիկ առգրավումը (որը ես, իրոք, հուսով եմ, որ դուք երբեք կարիք չեք ունենա տեսնել): Ընդհանուր կանոնը հետևյալն է. «Եթե դա կարող եք տեսնել ձեր աչքերով անթիվ, դա հավանաբար EEG չէ»:

Ոչինչ ավելին, դուք պետք է վերամշակեք այդ տվյալները, իսկ որոշ դեպքերում `փորձարկումների մի քանի կրկնություն, մինչև իրականում ստանաք այն ազդանշանը, որը փնտրում եք: Ուստի հիշեք. Լավ EEG գրաֆիկը մաքուր է:

Դուք չեք կարող մտքեր կարդալ: Դուք չեք կարող ստանալ շատ հատուկ տեղեկատվություն EEG- ի միջոցով, օրինակ ՝ այն, ինչ տեսնում է կամ լսում է հիվանդը: Միակ տեղեկատվությունը, որը դուք ստանում եք ձեր ուղեղի բազմաթիվ նեյրոնների գործունեության գումարով, դուք երբևէ կկարողանաք նույնականացնել ինչ-որ բան, եթե այն իսկապես կտրուկ է և համաժամացման մեջ ներառում է բազմաթիվ նեյրոնների:

Սովորական անալոգիա է կանգնած սպորտի մեծ մարզադաշտի դրսում. Դուք չեք կարողանա լսել մարզադաշտի ներսում մարդկանց միջև հատուկ խոսակցություններ, բայց կկարողանաք տարբերակել դատարկ մարզադաշտը `շատ լիարժեք մարզադաշտի դիմաց, և կկարողանաք նաև պարզելու համար, թե երբ է գոլը խփվում, քանի որ դուք կլսեք հանկարծակի բարձրաձայն ծափահարություններ և համերգով հանդիսատեսի կողմից եկած ուրախությունը:

EEG- ն չի գործում բոլորի համար: Որոշ մարդիկ ունեն այն, ինչ նրանք անվանում են «BCI անգրագիտություն», այսինքն: մենք չենք կարող որևէ ազդանշան վերցնել ուղեղի որոշակի նմուշների վերաբերյալ որոշ թեմաների վերաբերյալ: Դա, ըստ էության, բավականին տարածված է. Բնակչության մոտ 20% -ը մի տեսակ BCI անգրագիտություն ունի, և կա ուսումնասիրություններ, թե ինչպես կարելի է աշխատել դրա շուրջ:

EEG- ը ՄԻԱՅՆ ԱՆՎԱՐ Է: Ինձ հաճախ հարցնում են, թե արդյոք EEG ականջակալը կարող է օգտագործվել մտքեր ներարկելու կամ մարդկանց վարքը փոփոխելու համար `ազդելով նրանց ուղեղի վրա: Կարճ պատասխանը `ոչ. Դուք չեք կարող ղեկավարել մարդկանց միտքը EEG- ի միջոցով:

Թեև այն ինչի համար արժե, կարծում եմ, որ ես կլինեի բարեսիրական մտավոր վերահսկող…

Այնուամենայնիվ, ինչ կարող եք անել, Neurofeedback- ն է, որը կարող է օգտագործվել վարքագիծը փորձելու և փոփոխելու համար (օգտագործելով հետադարձ կապի հանգույց. Ուղեղ → EEG → ֆիզիկական գործողություն / հաղորդագրություն → ուղեղ): Neurofeedback- ը հաճախ օգտագործվում է հիվանդին փորձելու և սովորեցնելու համար, թե ինչպես կարելի է ավելի լավ վերահսկել իրենց ուղեղը, և երբեմն օգտագործվում է ADHD- ի և գլխացավերի նման պայմանների բուժման համար, չնայած նման բուժումներում EEG- ի դերը կասկածելի է:

Բարեւ աշխարհ

Ծրագրավորման մեջ «Բարև աշխարհ» -ը առաջին ծրագիրն է, որը սկսնակները գրում են լեզվով. Ծրագիր, որը տպում է «Բարև աշխարհը»: Էլեկտրոնիկայում դա սովորաբար կատարվում է LED- ով շող տալու միջոցով:

EEG- ի հետ իմ «Բարև աշխարհը» հայտնաբերում էր աչքերի շողերը: Այնուհետև ես կառուցեցի մի փոքրիկ ցուցադրություն, որտեղ դուք կարող եք խաղալ Chrome Offline T-Rex խաղը հենց ձեր աչքերով: Այս երկուսից երկուսի ստեղծումը, որը պահանջում է ավելի խորը հասկանալ, թե որն է EEG- ը և ինչպես է այն աշխատել, և ես փորձել եմ ամփոփել այն, ինչ ես իմացել եմ ստորև նշված բաժիններում:

Ինչպես երբևէ, եթե ունեք հարցեր կամ մտքեր, տեղեկացրեք ներքևում նշված մեկնաբանություններում .-)

Լարման / հավանական տարբերությունը

Մի բան, որ հարկ է նշել նախքան սկսելը, այն է, որ «էլեկտրական լարման» և «պոտենցիալ տարբերության» հաճախ օգտագործվում են փոխանակելիորեն, երբ քննարկում են EEG- ն ու նյարդագիտությունը: Դա այն է, որ լարումը սահմանվում է որպես երկու կետի հավանական տարբերություն. Քանի որ լարումը չափվում է համեմատաբար, միշտ պետք է նշեք երկու կետ, երբ խոսում եք լարման մասին:

10-20 համակարգը

Սկզբից վախեցող բաներից մեկը, այս բոլոր ակնարկները վերաբերում էին «FP7» և «TP10» բաներին: Այնուհետև իմացա, որ սրանք պարզապես դիրքեր են, 10-20 համակարգի մի մաս, որը գիտնականներն օգտագործում են ՝ նշելու, թե գլխի վրա որտեղ են էլեկտրոդները տեղադրում EEG- ի հետ թեստեր / հետազոտություններ կատարելիս:

Երբ օգտագործում եք առևտրի համար մատչելի ապրանքներ ՝ ձեր սեփական EEG փորձերը կատարելու համար, ժամանակի մեծ մասը նրանք արդեն որոշելու են, թե որ էլեկտրոդների հետ եք աշխատել, այնպես որ դուք չպետք է չափազանց շատ անհանգստանաք 10-20 համակարգից ինքներդ ձեզ համար: . Օրինակ, Muse սարքի 2016 թվականի տարբերակը թիրախավորում է AF7, AF8 TP9 և TP10 էլեկտրոդները:

10–20 համակարգային մարկերներ, որոնցից օգտագործվում են Muse ականջակալը, որը կոչվում է կապույտ:

Վերևում ցույց տրված դիագրամը գլխի վերին տեսակետ է, «նացիան» քիթն է, այնուհետև կողմերը (A1 / A2) ականջներն են, իսկ INION- ը գլխի հետևի կողմն է, կամ ավելի տեխնիկապես, «նախագծման մասը գանգի հիմքը գանգի գանգի վրա »:

Կարդացեք EEG գրաֆիկը

Եթե ​​դուք երբևէ տեսել եք EEG գրաֆիկ, այն կարող է առաջին հայացքից շփոթեցնող լինել, շատ բան է ընթանում: Եկեք փորձենք միասին իմաստավորել դրա իմաստը. Գրաֆիկի յուրաքանչյուր տարր ներկայացնում է տարբեր էլեկտրոդով վերցված ազդանշանը: Հորիզոնական առանցքը (X-առանցք) ժամանակն է, իսկ ուղղահայացը (Y- առանցք) այն ժամանակվա տվյալ պահին գրանցված լարման է համապատասխան էլեկտրոդի և հղման էլեկտրոդի միջև (հիշեք? Վոլտը էլեկտրական պոտենցիալ տարբերությունն է երկու կետի միջև): .

Ստորև կարող եք տեսնել այն EOT- ի աննկարագրելի գրաֆիկը, որը ձայնագրվել է Alexandre Barachant- ի միջոցով `օգտագործելով EEG ականջակալների նոր սարք, որը նա ներկայումս զարգացնում է: Գրաֆիկը գրանցվել է 10 վայրկյան ժամանակահատվածում ՝ օգտագործելով 8 էլեկտրոդ, որոնք տեղակայված են FP1, FP2, P3, Pz, P4, POz, O1, O2 (տե՛ս վերևում ՝ 10-20 համակարգի վերաբերյալ):

Ես ավելացրի մի քանի մարկեր գրաֆիկին ՝ ցույց տալով առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են Alpha Waves (կանաչ մարկեր), 4 աչքի բլոկ (մանուշակագույն մարկեր) և մեկ ծնոտ Clench (ցիան մարկեր): Մենք պատրաստվում ենք շուտով քննարկել այս բաները:

Ուղեղի ալիքներ `Ալֆա, Բետա, Դելտա, Թետա

Ուղեղի ալիքները նյարդային տատանումներ են, կամ ավելի պարզ ՝ նյարդային գործունեություն, որը տեղի է ունենում հատուկ ռիթմով: Այլ տեսակի ալիքների նման մենք չափում ենք այս ռիթմը հաճախականության առումով `օգտագործելով Հերցի չափման միավորը: Օրինակ, եթե դուք ունեք նյարդային ակտիվություն լարման բարձրացման հետ, ապա վայրկյան 7 անգամ իջնում ​​է, դա կլինի 7Hz ուղեղի ալիք:

Ընդհանուր ուղեղի ռիթմերը ստացվում են ստամոքսային անուններ `հետազոտության մեջ հղում կատարելու համար, ինչպիսիք են Ալֆա, Բետա և Թետա ուղեղի ալիքները: Օրինակ ՝ բետա ալիքները 12,5 Հց –30 Հց տիրույթում են: Դրանք նորմալ տեսնում ես, մինչ առարկան արթուն է: Գամմա ալիքները, մյուս կողմից, օգտագործվում են ավելի արագ ռիթմին վերաբերելու համար, սովորաբար 40 Հց-ից բարձր է, և որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ դրանք կապված են ուշադրության, ուշադրության և մեդիտացիայի հետ: Ես հավատում եմ, որ սա գիտական ​​գաղափար է, որը կանգնած է Muse EEG Headset- ի ետևում, որը ենթադրվում է, որ կօգտագործվի մեդիտացիայի հարցում (ի թիվս այլ հարցերի):

Դելտայի ալիքները, զարմանալիորեն, ունեն շատ ավելի դանդաղ հաճախականություն (0,5-ից 2 Հց-ի սահմաններում), և դրանք նույնպես շատ ավելի ուժեղ են. Ազդանշանն անցնում է շատ ավելի բարձր, քան մյուս ալիքների տեսակները: Դրանք կապված են քնի խորքային փուլերի հետ, ուստի դա պարզ միջոց է չափելու, թե արդյոք սուբյեկտը խոր քուն է ապրում: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ դելտա-ալիքների փուլում քունը միջամտելը հոգնածության և մկանների ցավ պատճառեց:

Ի վերջո, ալֆա ալիք կոչվող մեկ այլ ալիք, կարծես, հայտնվում է ուղեղի այն մասերում, որոնք ներկայումս պարապ են: Դրանց հաճախականությունը մոտ 7,5 Հց է `12,5 Հց, իսկ դրանց դիտարկման ամենադյուրին ճանապարհը գլխի հետևի մասում EEG էլեկտրոդ տեղադրելն է` ձեր Visual Cortex- ի կողքին, այնուհետև փակեք ձեր աչքերը: Visual ծառի ծառի պարապ նեյրոնները կսկսեն այս ալֆա ալիքները սինխրոն կրակել, և դուք պետք է կարողանաք ճանաչել գծապատկերը: Սա նաև լավ միջոց է արագորեն ստուգելու ձեր EEG- ի կարգավորումը. Եթե չես տեսնում Ալֆայի ալիքները, երբ փակես աչքերը, ուրեմն ինչ-որ բան հաստատ չի սխալվում (դե, ես նկատի ունեմ. Նկատի ունեմ. Դրանք նորից բացելուց հետո պետք է տեսնել դրանք իհարկե…).

Ահա իմ անկյունային թանգարանային հավելվածից նկարահանված էկրան, որը ցույց է տալիս Alpha ալիքները: Կարմիր ցուցիչով նշված կետն այն է, երբ ես բացեցի իմ աչքերը, և դուք կարող եք տեսնել ինչպես հոնքերի շարժման հետևանքով առաջացած հավանական տարբերությունը (EOG - տե՛ս ստորև), և դրանից հետո ձևի փոփոխությունը: Այն չափվել է TP9- ում `ականջներիս մոտ, ոչ թե օպտիմալ տեղ Visual Cortex Alpha ալիքները որոնելու համար, բայց դրանք բավականաչափ ուժեղ են, այնպես որ դրանք դեռ կարելի է տեսնել այնտեղ.

Ահա Ալֆա ալիքներ: Կարմիր սլաքը ցույց է տալիս այն պահը, երբ ես բացեցի իմ աչքերը

ERP - Իրադարձությունների հետ կապված ներուժ

Միջոցառման հետ կապված պոտենցիալը (ERP) պարզապես խնկ է, որը դուք կարող եք չափել EEG սարքավորումներով, որը տեղի է ունենում որպես խթանի պատասխան: Օրինակ, երբ տեսնում ես դեմք, բացասական լարման բծ, որը EEG գրաֆիկի մեջ երևում է մոտավորապես 170 միլիարդ վայրկյան (այն նույնիսկ աշխատում է դեմքի մասերի համար, ինչպիսիք են աչքերը):

Եկեք քննարկենք մի քանի օրինակներ ՝ ավելի պարզ դարձնելու համար.

P300

P300- ը դրական բծ է, որը հայտնվում է մոտ 300 միլիարդ վայրկյան խթանից հետո, որը հարուցում է ձեր հետաքրքրությունը: Օրինակ, եթե սպասում եք, որ ընկերը ձեզ ընտրի, և այնտեղ անցնեն շատ մեքենաներ, հավանաբար դրական լարման հենարան կունենաք, երբ տեսնեք մեքենա, որը նման է ձեր ընկերոջ մեքենային: P300- ը լավագույնս վերցվում է ձեր գլխի հետևի մասում `POz- ի կամ Pz- ի շուրջ (տե՛ս վերևում գտնվող 10-20 համակարգը):

Օրինակ ՝ եկեք դիտենք Ալեքսանդր Բարաչանտի կողմից իր առաջին post-doc- ի ընթացքում մշակված ուղեղի զավթիչների խաղը, որը ցույց է տալիս P300- ը գործողության մեջ: Սա ստանդարտ զավթիչներից խաղ է պտտվելով. Յուրաքանչյուր մակարդակում դուք պետք է ոչնչացնեք մեկ հատուկ զավթիչ, որը նշվում է մակարդակի սկզբում կարմիր շրջանով: Դուք դա պետք է անեք ՝ կենտրոնանալով այդ զավթիչի վրա և նշելով, թե երբ եք կարևորվում: Խաղն ինքնին կարևորում է զավթիչների տարբեր ենթաբազմությունը ՝ մի քանի կրկնողությունների համար, և ամեն անգամ, երբ ենթաբազմությունը կարևորելուց հետո, կարևորագույն ազդանշան է փնտրում 300 միլիարդ վայրկյան բարձրացնելուց հետո (դա է P300!):

Այնուհետև այն փնտրում է զավթիչ, որը հայտնվել է բոլոր տարբեր ենթահողերում, ունենալով P300 ազդանշան, և այդ զավթիչը ոչնչացվում է: Ենթադրելով, որ դուք շարունակում եք կենտրոնանալ թիրախային զավթիչի վրա, միայն այն ենթահամակարգերը, որոնք կարևորում են այն, կցուցադրեն P300, և այնուհետև այն կկործանվեր, և դուք կստանաք մակարդակ: Սա այն է, ինչ կարծես գործի մեջ է.

Խաղի մասին ավելին կարող եք կարդալ այստեղ, կամ զննել աղբյուրի կոդը:

Օգտագործման մեկ այլ հետաքրքիր դեպք է P-300- ի վրա հիմնված ուղղագրությունը, որտեղ օգտագործողը կարող է բառեր ուղղել `կենտրոնանալով այն տառերի վրա, որոնք նրանք ցանկանում են մեկ անգամ մուտքագրել, որտեղ տառերը այնուհետև կարևորվում են զավթիչների խաղի նմանատիպ ձևով.

Տեսանյութում գտնվող տղան օգտագործում է EEG ականջակալ, որը կոչվում է Emotiv: Ահա ևս մեկ P300 ցուցադրություն, որտեղ կարող եք նաև տեսնել, թե ինչպես է համակարգը վերապատրաստվել: Այն կառուցված է Cognionics չոր EEG համակարգի շուրջ:

Թեև մեկ րոպեի մեկ բառի արագությունը (կամ պակաս) կարող է տպավորիչ թվալ, այնտեղ կան մարդիկ, որոնց համար դա կարող է շփվել նրանց միակ միջոցը (օրինակ ՝ «Արգելափակված սինդրոմ»), որտեղ նախնական հետազոտությունները ցույց են տալիս խոստումնալից արդյունքներ ՝ այս տեխնոլոգիան օգտագործելու համար ախտորոշում). «Խելացի հաջորդ բառի» կանխատեսումը օգտագործելը կարող է նաև օգնել արագացնել այն ՝ թույլ տալով շատ ավելի արդյունավետ հաղորդակցություն: Թերևս սա է պատճառը, որ Facebook- ը նույնպես այս ուղղությամբ է նայում:

N170, N100 և այլ հետաքրքիր ERP- ներ

N170- ը բացասական բռունցք է, որը հայտնվում է մոտ 170 միլիարդ վայրկյան `դեմքի կամ դեմքի մի մասի, օրինակ` աչքերի տեսնելուց հետո:

N100- ը հակաերկրյա տեսակ ERP է, և, ինչպես դուք կարող եք կռահել անունով, հայտնվում է մոտավորապես 100 միլիարդ վայրկյան անսպասելի խթաններից հետո, երբ դուք պարապ եք, ինչպես բարձրաձայն աղմուկը, հանկարծակի ցավը և այլն: Կլինիկական օգտագործման մեկ օրինակ `լսողական համակարգի թեստեր, այն դեպքերում, երբ հիվանդները չեն կարող հետադարձ կապ տալ, ինչպես, երբ նրանք գտնվում են կոմայի մեջ:

SSVEP

SSVEP- ը հանդես է գալիս որպես կայուն տեսողականորեն առաջ բերված ներուժ: Չնայած բարդ անվանմանը, դա հիմնականում նշանակում է, որ եթե ես ձեզ ցույց տամ մի թեթև աղբյուր, որը սայթաքում է որոշակի հաճախականությամբ (վայրկյանում 3,5-ից 75 անգամ, ըստ Վիքիպեդիայի), որոշ ժամանակ, ձեր ուղեղը կվերցնի այս հաճախությունը, և դուք կկարողանաք տեսնել այն ուղեղի ալիքներում:

EEG- ի գրաֆիկում հայտնվելու հաճախության համար անհրաժեշտ խթանների երկարությունը կախված է հաճախականությունից, բայց 1 վայրկյանը պետք է լինի բավարար `10 Հց-ից բարձր ցանկացած հաճախության համար:

20Hz SSVEP Stimuli. Կենտրոնացեք դրա վրա և ձեր ուղեղի ալիքները կսկսեն պարել ռիթմի վրա

SSVEP- ի նման, կա նաև SSAEP աուդիո և SSSEP ՝ զգայական խթանիչ:

EGG, EMG, EOG միջոցով EEG

Այս երեք տերմինները վերաբերում են սրտի ակտիվությունը, մկանների աշխատանքը և աչքերի շարժումները չափելը `էլեկտրական ակտիվություն ձայնագրելով, որը նման է EEG- ի հետ: Փաստորեն, EEG սարքը կարող է հեշտությամբ ընտրել վերը նշված բոլորը:

Օրինակ ՝ Muse սարքի հետ, եթե ես աջ ձեռքով դիպչեմ առջևի էլեկտրոդներին, իսկ ականջի էլեկտրոդներին ՝ ձախ ձեռքովս, ես կտեսնեմ շատ պարզ ECG գրաֆիկ, որը ցույց կտա իմ սրտի էլեկտրական ակտիվությունը.

Իմացեք, թե ինչ է իմ սիրտը դանդաղում այս ԵՍԳ գրաֆիկում, որը ձայնագրված է Muse սարքի հետ

ԷՍԳ ազդանշաններն ավելի ուժեղ են, քան EEG. Դրանք կարող են հասնել այնքան բարձր, որքան 1000 միկրովոլտ, մինչդեռ չափված EEG- ի ակտիվությունը մաքսիմում է մոտ 100 միկրոլտ:

EMG- ն վերաբերում է էլեկտրական ազդանշանների չափմանը, որոնք բխում են մեր մկանային բջիջների ակտիվացումից: Դրանք կարող են նաև հավաքվել EEG սարքավորումներով. Այսպիսով Muse սարքը կարողանում է հայտնաբերել, օրինակ, ծնոտի սեղմումը: Ահա, թե ինչ կարող է թվալ EMG- ն գրաֆիկում.

Jaw Clench EMG- ը, վերցվեց T8- ում (աջ ականջի կողքին): Լուսանկարը ՝ Ալեքսանդր ԲարաչանտիԵս ՝ հորանջելով, ինչպես վերցրեց Մուսեսը

Ի վերջո, EOG- ն կարող է արձանագրել մեր հոնքերի շարժումները. Ահա այսպես մենք կարող ենք հեշտությամբ հայտնաբերել շողոքորթությունները EEG ականջակալներով (կարող եք ավելին իմանալ իմ Reactive Brain Waves գրառումում):

Սարքեր

Կան մի քանի սպառողական սարքեր, որոնք թույլ են տալիս սկսել EEG- ը, օրինակ ՝ OpenBCI- ն, որը բաց կոդով EEG ապարատային + ծրագրային փաթեթ է: Իմ նախընտրած (և միակ) սարքն այս պահին Muse է, որը ունի 249 $ EEG սարք ՝ չորս էլեկտրոդով (իսկ արտաքինը կցելու ունակությունը): Emotiv- ը ևս 5 վաճառող է, որը 5 կամ 14 ալիքներով սարք է արտադրում, այնպես որ, մինչդեռ դրանք մի փոքր ավելի թանկ տարբերակ են (դուք չեք կարող մուտք գործել հում ազդանշան, քանի դեռ չեք վճարել իրենց շատ թանկ SDK- ի համար), դրանք կարող են ավելի օգտակար լինել հետազոտության համար: .

Ինչպե՞ս EEG- ն կարող է բարելավել մեր կյանքը:

EEG- ն կարող է իրական փոփոխություն մտցնել սահմանափակ շարժունակություն ունեցող անձանց համար ՝ նրանց համար ապահովելով նոր ինտերֆեյս ՝ արտաքին աշխարհի հետ հաղորդակցվելու և շփվելու համար (օրինակ, վերը նշված P300 ERP օգտագործող օրինակներով):

Ինձ կապվեց Իսրայելի Բեն Գուրիոն համալսարանի որոշ հետազոտողների հետ, ովքեր փորձում են բրաուզերի ընդլայնում ստեղծել, որը հնարավորություն կտա զննարկել համացանցը EEG ականջակալով: Սա մեծ օգուտ կլինի այն մարդկանց համար, ովքեր չեն կարողանում ստեղնաշար օգտագործել: Նրանք փորձ են անցկացնում և՛ այս նպատակով օգտագործելով Աչքի շարժումներ, և՛ P300 (վերը նշված): Մեկ այլ հետաքրքիր նախագիծ, որն ինձ մոտեցավ անցյալ շաբաթ ՝ ծրագրավորմանը աջակցելու համար, EEG- ի օգտագործման եղանակների ուսումնասիրությունն է ՝ ԱԼՍ-ով ապրող մարդկանց օգնելու համար: Հարկ է նշել, որ EEG- ի «թողունակությունը» ներկայումս բավականին դանդաղ է, ուստի EEG- ի միջոցով անմիջական վերահսկումը (օրինակ, մկնիկի կամ ստեղնաշարի օգտագործմամբ) կարող է ներկայումս իրատեսական չլինել:

Վերջապես, վերջերս իմ ընկերներից մեկը երեխային ախտորոշել է հիպսարիթմիա, ինչը պայման է ուղեղի քաոսային և անկանոն էլեկտրական գործունեության հետ: Այս դեպքում նրա երեխային հաջողվեց շուտ ախտորոշվել, բայց այլ, պակաս ակնհայտ դեպքերում, այս պայմանը կարող է աննկատ անցնել և կարող է բացասաբար ազդել ուղեղի զարգացման վրա, եթե ժամանակին չբուժվի: Նա հուսով է, որ Muse- ի նման մատչելի սարքերը կստիպեն ախտորոշել այս վիճակը շատ ավելի մատչելի, և այժմ ուսումնասիրում է, թե ինչպես դա հնարավոր լինի:

Քանի որ EEG- ն ավելի էժանանում է, հետաքրքիր կլինի տեսնել, թե տեխնոլոգիաների ինչպիսի այլ սպառողական ծրագրեր են բարձրանալու (կամ որ ձեզ նման հակերները և ես կզարգացնենք:): Մեկ այլ հետաքրքիր բան, ինչպիսին է Muse- ի զգայարանային ակնոցների նախագծերը, այն է, որ մենք այժմ կարող ենք համեմատաբար հեշտությամբ զննել այն հագած անձի «հոգեկան վիճակը», որը մեզ տալիս է պատկերացում կենտրոնանալու և մտավոր ծանրաբեռնվածության մեր ունակության մասին (բավական հետաքրքիր է `կապված թղթում): վերևում, նրանք նկատեցին, որ այնտեղ նշվում է, որ «փորձառու մեդիտացիայի մասնագետները շատ նկատելի (EEG) պրոֆիլ ունեն»:

Դա նույնիսկ կարող է օգնել մեզ ավելի լավ դառնալ լուսավոր երազում… բայց մենք պետք է սպասենք և կտեսնենք այդ մասին:

Առաջարկներ հետագա ընթերցման համար

Ես առաջարկում եմ կարդալ NeuraLink- ի մասին այս զարմանահրաշ կտորը: Պատահական չէ, որ այն հրապարակվել է մոտ մեկ ամիս առաջ, երբ ես սկսեցի նյարդագիտություն մտնել, այն կարդալուց հետո ես ոգեշնչվեցի, որ սկսեմ ուսումնասիրել այս ոլորտը:

Բացի այդ, եթե ունեք Muse սարք, անպայման ստուգեք EEG 101, բաց կոդով գործող Android ծրագիր, որը սովորեցնում է EEG- ի հիմունքները:

Ամենակարևորը `միացեք NeuroTechX Slack Community- ին: Ինչպես վերը նշվեց, այսպես ես սովորեցի այն ամենի մասին, ինչը ես գիտեմ այսօր EEG- ի մասին, և հիմք հանդիսացավ շատերի համար, ինչը դուք պարզապես կարդացել եք վերևում: