Investigadors de la Universitat de Texas a Austin han desenvolupat elèctrodes d'electroencefalografia (EEG) que els pacients poden portar al cap per controlar l'activitat cerebral. El sistema d'elèctrodes EEG actua com una interfície cervell-ordinador (BCI), que es pot controlar mitjançant senyals cerebrals per ajudar a reparar el dany cerebral causat per un ictus i altres malalties.
Els resultats de la investigació es van publicar a la revista Biosensors and Bioelectronics. Els resultats de l'estudi mostren que els elèctrodes es poden portar còmodament i de manera estable fins a quatre setmanes sense cap intervenció mèdica. Aquesta és una gran millora respecte als elèctrodes existents, que normalment s'han de substituir cada poques hores o com a màxim dies.
Huiliang (Evan) Wang, professor ajudant del Departament d'Enginyeria Biomèdica de l'Escola d'Enginyeria Cockrell i un dels líders del projecte, va dir: "Esperem que la gent pugui portar aquest dispositiu durant períodes prolongats de temps a casa, on es pugui rehabilitar. sense haver d'anar contínuament a la clínica o a la rehabilitació cada dia durant setmanes, quan t'estàs recuperant d'un ictus, és encara més difícil".
Hi ha dos tipus principals d'elèctrodes EEG actuals, secs i humits, però cap d'aquests elèctrodes funciona bé per a un seguiment continu a llarg termini. Els elèctrodes humits basats en gel fan un millor treball per registrar l'activitat cerebral, però requereixen més manteniment que els elèctrodes secs.
Aquest nou elèctrode aprofita els avantatges dels elèctrodes de gel humit i elimina els principals inconvenients, com ara la seva tendència a assecar-se i després caure..
Els elèctrodes s'apliquen als humans. Font: Universitat de Texas a Austin
Els investigadors van portar aquesta idea un pas més enllà combinant polímers conductors amb polímers amb un alt contingut d'aigua. Això els va permetre aprofitar els beneficis del material a base de gel, principalment a causa de la interferència causada per la pell i el cabell, un concepte conegut com a impedància elèctrode-pell.
El sistema d'elèctrodes registra l'activitat cerebral, com ara el cervell dient a una mà que es mogui. No obstant això, un ictus pot interrompre les vies nervioses entre parts del cos, fent que sigui més difícil senyalitzar l'acció. La combinació d'una interfície cervell-ordinador i una estimulació elèctrica funcional pot convertir la idea de moure una part del cos en una acció que estimuli l'àrea objectiu per executar ordres cerebrals. Aquest enfocament pot ajudar a reconstruir les vies de comunicació entre el cervell i altres parts del cos danyades per un ictus.
Demostració de la combinació d'elèctrodes POLiTAG amb un dispositiu EEG d'un sol canal sense fil
"Aquests nous elèctrodes EEG tenen el potencial de revolucionar el camp de les interfícies EEG no invasives, que actualment requereixen un ampli suport d'experts cada vegada que es configura el sistema", va dir l'investigador Del Millán. "A més, com que dominar el BCI i induir la recuperació funcional i la plasticitat cerebral requereix formació de l'assignatura, i tenir un sistema permanent que la gent pugui utilitzar de manera autònoma durant tot el dia millorarà el potencial d'aquesta tecnologia".
El següent pas per als investigadors és ampliar quant de temps es poden portar els elèctrodes i els tipus d'activitats que aquesta interfície cervell-ordinador basada en EEG portàtil pot facilitar. També estan treballant en aplicacions com el control de cadires de rodes i pròtesis mòbils.