EnglishZachte elektrode meet hersensignalen ruim acht uur terwijl de drager beweegt
Chinese onderzoekers maakten een elektrode die zacht is tegen de hoofdhuid en stevig waar het meetcircuit vastzit. Daarmee maten ze ruim acht uur betrouwbaar hersensignalen terwijl de drager vrij bewoog, en bleef typen met hersensignalen meer dan 94 procent nauwkeurig.
Een hersen-computerinterface vertaalt hersensignalen naar opdrachten voor een computer. Dat kan ook zonder operatie: met een kap vol elektroden op het hoofd, een EEG-kap, die de zwakke elektrische activiteit van de hersenen via de hoofdhuid meet. Zo kan iemand bijvoorbeeld tekens op een scherm kiezen zonder toetsenbord.
Buiten het lab loopt dat vaak mis. Een stijve elektrode sluit slecht aan op de zachte hoofdhuid, dus bij elke beweging verschuift hij een beetje en verstoort hij de meting. Een elektrode die helemaal zacht is, maakt weer slecht contact met de stevige aansluiting op het meetcircuit. Daardoor werken zulke elektroden vaak maar kort betrouwbaar.
Zacht aan de ene kant, stevig aan de andere
Onderzoekers van onder meer Guangxi University, Guangxi Medical University en Tsinghua University keken daarvoor naar de menselijke huid, die ook geleidelijk van zacht naar stevig verloopt. Ze maakten een elektrode van hydrogel, een waterrijk, geleiachtig materiaal. De gel is zacht aan de kant van de hoofdhuid en wordt geleidelijk steviger naar de kant waar het meetcircuit vastzit.
Dat verloop maakten ze met warmte. Ze lieten de gel vast worden terwijl de ene kant warmer was dan de andere. Daardoor ontstonden niet overal even veel verbindingen in het materiaal: aan de ene kant een dicht, stevig netwerk, aan de andere kant een losser, zachter netwerk. Ook de poriën in de gel lopen zo geleidelijk op in grootte. Volgens de onderzoekers geeft de elektrode daardoor langzaam en gelijkmatig vloeistof af die stroom geleidt, zodat het contact met de huid lang goed blijft.
In hun proeven gaf de elektrode ruim acht uur lang goede metingen terwijl de drager vrij bewoog, en ruim veertien uur in rust. Bij een typtaak, waarbij tekens met hersensignalen werden gekozen, bleef de nauwkeurigheid daarbij boven de 94 procent. Het team publiceerde de resultaten op 31 oktober in het vakblad npj Flexible Electronics. De volgende stap is testen bij meer mensen en in het dagelijks leven.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
Een hersen-computerinterface zonder operatie is pas echt bruikbaar als hij de hele dag werkt terwijl je gewoon beweegt. Deze elektrode brengt dat een stap dichterbij. Hoe langer en betrouwbaarder zulke kappen hersensignalen opvangen, hoe beter computers ze kunnen leren lezen, en hoe natuurlijker mensen en computers straks met elkaar samenwerken.
