محققان دستگاهی شبیه تار مو ساختهاند که میتواند فعالیت الکترویکی مغز را ثبت کند. این الکترود سبک و انعطافپذیر است و مستقیم به پوست سر متصل میشود و اطلاعات الکتروانسفالوگرافی (EEG) پایدار و باکیفیت ارائه میدهد.
وقتی پزشکان بخواهند برخی بیماریها مانند صرع را تشخیص دهند، باید فرد کلاهی پر از الکترود بپوشد تا نوار مغزی یا الکتروانسفالوگرام او ثبت شود. معمولاً در EEGهای استاندارد 21 الکترود در موقعیتهای خاصی از سر قرار میگیرند تا فعالیت مناطق مختلف مغز را ثبت کنند.
اکنون براساس گزارش نیواطلس، محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا الکترودی شبیه مو توسعه دادهاند که میتواند آینده آزمایشهای EEG را تغییر دهد. «تائو ژو» (Tao Zhou)، استاد علوم مهندسی و مکانیک دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، میگوید:
«این الکترود امکان نظارت مداوم و قابلاعتمادتر سیگنالهای EEG را فراهم میکند و میتوان آن را بدون جلب توجه پوشید که هم عملکرد هم راحتی بیمار را افزایش میدهد.»
الکترود اسکن مغزی به اندازه یک تار مو
EEG برای تشخیص و ارزیابی بیماریهای عصبی مانند صرع، آسیبهای مغزی و اختلالات خواب بسیار مهم است. در برخی موارد، پزشکان باید امواج مغزی را مدتی طولانی رصد کنند. اکنون الکترودهای جدید میتوانند بیش از 24 ساعت عملکرد پایدار ارائه دهند.
در روشهای سنتی برای ثبت فعالیت مغز، الکترودها باید با پوست سر کاملاً تماس داشته باشند. هرگونه شکاف بین الکترود و پوست میتواند کیفیت سیگنال ضبطشده را کاهش دهد. محققان و پزشکان باید ژلهایی را روی پوست سر بمالند تا تماس الکترودها و پوست و کیفیت سیگنالها حفظ شود. البته در برخی افراد این ژلها ممکن است باعث سوزش پوست شود.
علاوهبراین، این فرایند زمانبر است و وقتی ژل خشک شود، باید آن را تکرار کرد، بهخصوص برای کسی که نیاز به نظارت مداوم دارد. با تکرار این فرایند نیز ممکن است الکترودها جای قبلی قرار نگیرند و احتمال خطا در ثبت سیگنالها افزایش یابد. الکترودهای EEG معمولی نیز سفتوسختند و میتوانند با حرکت سر فرد، حتی به میزان کم، جابهجا شوند.
براساس مقالهای که در نیچر منتشر شده، محققان برای رفع این مشکلات دستگاه نظارتی کوچکی طراحی کردند که شبیه رشته مو است و از مواد هیدروژل چاپ سهبعدی ساخته شده است. یک سر آن نیز الکترود قرار دارد و سیگنالهای الکتریکی مغز را از پوست سر دریافت میکند. بخش سیممانند بلند آن نیز از الکترود امتداد مییابد و به سیستم نظارتی متصل میشود.
این دستگاه از جوهری زیستی ساخته شده که به الکترود امکان میدهد بدون نیاز به ژل چسبناک یا سایر آمادهسازیهای پوستی، مستقیم به پوست سر بچسبد؛ درنتیجه فاصله الکترود و پوست سر به حداقل میرسد و کیفیت سیگنال بهبود مییابد. ماهیت سبک، انعطافپذیر و کشسان این دستگاه به این معناست که حتی هنگام شانهکردن مو و پوشیدن و برداشتن کلاه سر جایش میماند و میتواند مدت طولانیتری روی سر قرار بگیرد.
برخلاف الکترودهای فلزی سنتی، الکترودهای جدید دقیقاً شبیه موی انسان هستند و نمیتوان بهراحتی آنها را تشخیص داد. ازآنجاییکه این الکترود با چاپ سهبعدی ساخته شده، میتواند در رنگهای مختلف چاپ شود تا با رنگ و حالت موی فرد نیز مطابقت داشته باشد. این امر برای کسانی که باید دائم فعالیت مغزشان نظارت شود، ویژگی قابل توجهی است.
