Статья подготовлена изданием Лаборант.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал о научных новостях Молeкулярная диагностика.
Многие, кто ездил по одиноким, прямым дорогам поздно ночью, знают, как легко можно заснуть за рулем и как трудно оставаться бодрым. Водителей часто предупреждают яркие дорожные знаки, призывающие делать перерывы, если они чувствуют усталость, потому что уставшие водители сильно ухудшаются в вождении. Однако ученые разрабатывают новый способ борьбы с усталостью на дороге или создания инструмента для людей, работающих с тяжелым оборудованием, которое может быть опасным при отвлеченном или уставшем операторе. Новый подход включает наушники, которые могут обнаруживать признаки сонливости в мозге.
Особые наушники нового типа могут работать как миниатюрная электроэнцефалограмма (ЭЭГ), измеряющая электрическую активность мозга. Обычно ЭЭГ использует электроды, прикрепленные к голове, для проведения измерений. Но в данном случае электроды в наушниках улавливают электрические сигналы, соприкасаясь с ушным каналом. В статье, опубликованной в Nature Communications, исследователи показали, что этот инструмент может обнаруживать так называемые альфа-волны — электрические сигналы в мозге, которые усиливаются, когда человек закрывает глаза или начинает засыпать.
«Мы считаем, что эта технология имеет множество потенциальных применений, и что классификация сонливости является хорошим индикатором того, что технология может использоваться для классификации сна и даже диагностики нарушений сна», — сказал старший автор исследования Рикки Мюллер, доцент Калифорнийского университета в Беркли.
Наушники не могли быть мгновенно преобразованы в мини-ЭЭГ. Исследователи начали с создания устройства, которое могло бы комфортно разместиться в ушных каналах различных форм и размеров и обеспечить надлежащий контакт с кожей. Команда также хотела создать что-то, что можно было бы использовать без гелей, подобных устройствам, разрабатываемым другими исследовательскими группами.
«Моя личная цель заключалась в создании устройства, которое могло бы использоваться каждый день человеком, которому оно действительно полезно», — сказал соавтор исследования Райан Каве, постдокторальный исследователь Калифорнийского университета в Беркли. Каве хотел, чтобы устройство было легким в производстве и подходило для повторного использования многими людьми.
Конечный дизайн доступен в трех размерах и включает гибкие электроды. Низкопотребляющий беспроводной интерфейс передает данные.
Команда также продемонстрировала устройство с девятью добровольцами, которые носили наушники, выполняя скучные задачи в темной комнате. Добровольцев просили оценить уровень своей сонливости в различные моменты времени.
«Мы обнаружили, что даже когда качество сигнала от наушников казалось хуже, мы все равно могли классифицировать начало сонливости с той же точностью, что и более сложные, громоздкие системы», — сказал Каве.
Команда продолжает совершенствовать и улучшать устройство, а также искать другие его применения. Эта технология может однажды использоваться клиницистами для мониторинга сердечной деятельности или сжимания челюсти, например.
Источники: Калифорнийский университет - Беркли, Nature Communications
Статья подготовлена изданием Лаборант. Подписывайтесь на наш телеграм-канал о научных новостях Молeкулярная диагностика.