新型納米級腦感測器識別神經信號的準確率達到96.4%
更新于:2025-04-14 14:24:10

這種由喬治亞理工學院開發的新型微型大腦感測器使用微針固定在佩戴者身上,不需要導電凝膠。

佐治亞理工學院的研究人員開發了一種微型大腦感測器,它非常小,可以放在頭皮上毛囊之間的小縫隙里,稍微在皮膚下面。該感測器足夠謹慎,不會被注意到,而且足夠小,可以整天舒適地佩戴。

大腦感測器提供高保真信號,讓你的大腦直接與電腦、增強現實(AR)眼鏡或機器人四肢等設備進行交流。這是腦機介面(BCI)的一部分。

迄今為止,大腦信號通常是通過安裝在人體頭皮表面的電極非侵入性捕獲的,使用導電電極凝膠來獲得最佳阻抗和數據品質。然而,這些電極通常戴起來不舒服,尤其是在四處走動的時候。

雖然更有侵入性的信號捕獲方法,如大腦植入,是可能的,但喬治亞理工學院的研究試圖創造出易於放置和可靠製造的感測器。

感測器對神經信號的分類準確率超過96%

佐治亞理工學院開發的這種感測器使用極小的微針,消費者無法察覺。這些感測器也是無線和靈活的,不需要導電凝膠工作。

這些因素的結合使感測器全天保持在適當的位置,即使佩戴者走路、跑步或執行其他日常任務。正因為如此,感測器可以更接近大腦信號,收集更清晰、更準確的數據。

經過測試,新感測器成功記錄並分類了指示用戶在環境中關注的物體的神經信號,準確率為96.4%。佩戴者還可以瀏覽電話記錄,完全不用手就能接受增強現實視頻通話,因為感測器可以接收視覺刺激。

據研究人員稱,這種新型感測器在現實世界中有重要的應用,尤其是在醫療保健領域。例如,它可以幫助殘疾人控制假肢或進行交流。它甚至可以用於消費科技領域,比如智能眼鏡、免提電話和電腦控制。

其他應用包括增強現實和虛擬實境市場,這將帶來更身臨其境、免提、直觀的用戶體驗。這些感測器也可以用於康復,例如,通過神經反饋,中風或損傷恢復。

輕微的皮膚穿透增加了信號品質

“我開始這項研究是因為我的主要目標是開發新的感測器技術來支援醫療保健。我以前在腦機介面和柔性頭皮電子設備方面有過經驗,”佐治亞理工學院喬治·w·伍德拉夫機械工程學院的教授Hong Yeo說。

他補充說:“我們需要更好的腦機介面感測器技術,並發現如果我們可以通過小型化感測器稍微穿透皮膚,避開頭髮,我們就可以通過更接近信號源來顯著提高信號品質,並減少不必要的噪音。”

Hong Yeo說:“我堅信合作的力量,因為今天的許多挑戰太複雜,任何個人都無法解決。”“因此,我要感謝我小組中的所有研究人員和使這項工作成為可能的了不起的合作者。我將繼續與團隊合作,加強腦機介面技術在康復和修復方面的應用。”

這項研究發表在《美國國家科學院院刊》上。