الکترود EEG نوین به ضخامت یک تار مو: انقلاب در ثبت فعالیت مغز

علماء ابزاری با ابعاد موئی توسعه داده‌اند که توانایی ثبت امواج الکتریکی مغز را با دقت بالا دارد. این الکترود فوق‌العاده سبک و انعطاف‌پذیر مستقیماً به پوست سر می‌چسبد و داده‌های الکتروانسفالوگرافی (EEG) پایدار و باکیفیت تأمین می‌کند.

در روش‌های مرسوم برای تشخیص بیماری‌هایی نظیر صرع، بیمار باید کلاهی مجهز به تعداد زیادی الکترود بپوشد تا نوار مغزی ضبط گردد. در EEGهای استاندارد معمولاً ۲۱ الکترود در نقاط مشخص سر قرار می‌گیرند تا فعالیت نواحی مختلف مغز رصد شود.

به گزارش نیواطلس، محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا الکترودی موارده را ابداع کرده‌اند که می‌تواند آینده تست‌های EEG را دگرگون سازد. استاد «تائو ژو» (Tao Zhou) از دانشکده علوم مهندسی و مکانیک این دانشگاه توضیح می‌دهد:

«این الکترود امکان نظارت مداوم و مطمئن‌تر بر سیگنال‌های EEG را فراهم می‌آورد و قابل‌استفاده است بدون اینکه توجه را جلب کند، چیزی که هم کارایی و هم راحت‌بودن بیمار را ارتقا می‌بخشد.»

[elementor-template id="3917"]

الکترود اسکن مغزی در مقیاس یک تار مو

EEG برای شناسایی و پیگیری امراض عصبی چون صرع، صدمات مغزی و اختلال‌های خواب اهمیت حیاتی دارد. در مواردی پزشکان نیاز به رصد طولانی‌مدت امواج مغزی دارند. الکترودهای جدید قابلیت عملکرد پایدار بیش از ۲۴ ساعت را دارند.

ثبت نوار مغزی با چند الکترود به روش سنتی

در راهکارهای سنتی، تماس کامل الکترود با پوست سر ضروری است. هرگونه فاصله می‌تواند کیفیت سیگنال را کاهش دهد. به همین السبب ژل‌های موصل روی پوست سرمالیده می‌شوند که گاهی باعث تحریک پوست می‌گردند. این فرآیند زمان‌بر است و با خشک شدن ژل باید تکرار شود، مخصوصاً برای نظارت‌های طولانی‌مدت. تکرار نصب також ریسک جابجایی الکترودها و خطا در ثبت را افزایش می‌دهد. الکترودهای معمولی نیز سفت هستند و با حرکات جزئی سر جابجا می‌شوند.

بر اساس مقاله‌ای در نیچر، تیم تحقیقاتی یک دستگاه نظارتی خرد طراحی کرده که شبیه یک رشته مو است و از هیدروژل چاپ سه‌بعدی ساخته شده است. یک سر آن الکترود است که سیگنال‌های الکتریکی مغز را از پوست دریافت می‌کند، و بخش سیمین طولانی به واحد رصد متصل می‌شود.

الکترود شبیه به مو
الکترود تازه همانند به تار مو است.

این تجهیز از ماده زیستی سازگار ساخته شده که به الکترود اجازه می‌دهد بدون نیاز به ژل چسبناک یا پیش‌پردازش پوستی، مستقیماً به پوست سر بپیوندد؛ در نتیجه فاصله الکترود و پوست به حداقل می‌رسد و کیفیت سیگنال به طور قابل‌توجهی بهبود می‌یابد. ویژگی‌های سبک، انعطاف‌پذیر و کشسانی باعث می‌شود حتی هنگام شانه‌کردن مو یا پوشیدن و برداشتن کلاه، دستگاه در جای خود بماند و بتواند مدت طولانی‌تری روی سر باقی بماند.

برخلاف الکترودهای فلزی متداول، نمونه‌های نوین دقیقاً مشابه موهای انسانی هستند و به راحتی قابل تشخیص نیستند. از آنجا که با چاپ سه‌بعدی تولید می‌شوند، می‌توان آن‌ها را در رنگ‌های متنوع چاپ کرد تا با رنگ و بافت موهای فرد هم‌خوانی داشته باشد. این ویژگی برای افرادی که نیازمند نظارت دائم فعالیت مغزی هستند، اهمیتی بسزا دارد.

نویسنده نوشته: ایمان صالحی

آواتار از  ایمان صالحی