دستگاه EEG چیست؟ تعریف، نوع‌ها و کاربردها | EMOTIV

یک دستگاه EEG فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می‌کند. این دستگاه شامل الکترودهایی است که می‌توانند فعالیت مغز را هنگام قرار دادن بر روی پوست سر یک فرد تشخیص دهند. الکترودها الگوهای موج مغزی را ثبت می‌کنند و دستگاه EEG داده‌ها را به یک کامپیوتر یا سرور ابری ارسال می‌کند.

در بالا: این نمودار EEG یک شمای کلی از یک دستگاه EEG نشان می‌دهد

مبانی دستگاه EEG

دستگاه EEG چیست؟

دستگاه‌های EEG —که شامل دستگاه‌های قابل حمل، حرکت‌پذیر، نوروفیدبک و بایوفیدبک می‌شوند— دستگاه‌های مانیتورینگی هستند که برای ثبت EEG استفاده می‌شوند. EEG مخفف الکتروانسفالوگرافی، روشی غیرتهاجمی برای پایش سیگنال‌های الکتریکی مغز است.

بیشتر دستگاه‌های EEG شامل الکترودها، تقویت‌کننده‌ها، فیلترها و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال هستند. دستگاه‌های EEG بی‌سیم یا قابل حمل شامل یک باتری هستند، در حالی که دستگاه‌های EEG سیمی به طور مستقیم به کامپیوتر متصل می‌شوند.

انواع دستگاه‌های EEG

EEG برای اهداف مختلفی استفاده می‌شود. مغز ما می‌تواند اطلاعات زیادی درباره علائم زیرین و سلامت شناختی ما بدهد و بازخوردی در زمان واقعی ارائه دهد تا بتوانیم تغییرات آگاهانه‌ای برای بهبود سلامتی خود انجام دهیم.

یک دستگاه EEG حرکت‌پذیر در طول یک خوانش EEG طولانی‌تر استفاده می‌شود. EEGهای حرکت‌پذیر تا 72 ساعت ثبت می‌کنند، در حالی که آزمون‌های سنتی EEG برای 1-2 ساعت ثبت می‌کنند. آنها اغلب برای تشخیص اختلالات خواب یا تشنج استفاده می‌شوند.

دستگاه‌های نوروفیدبک EEG که به عنوان دستگاه‌های بایوفیدبک EEG هم شناخته می‌شوند، سیستم‌هایی هستند که به یک فرد اجازه می‌دهند فعالیت مغزی خود را در زمان واقعی ببینند. در طول این نوع پایش EEG، دستگاه EEG به یک کامپیوتر یا دستگاه ابری متصل شده و امواج مغزی فرد در صفحه نمایش کامپیوتر نمایش داده می‌شود.

دستگاه‌های VEEG دستگاه‌های EEG هستند که شامل یک دوربین در تنظیمات خود می‌شوند. یک پزشک ممکن است از این ترکیب تجهیزات برای مشاهدات دیداری و ضبط فعالیت‌هایی مانند خواب، تشنج یا توهمات استفاده کند.

کجا یک دستگاه EEG بخرید

استفاده از یک دستگاه EEG یا یک هدست EEG به اهداف شما بستگی دارد. برای مثال، تنظیمات سیمی EEG مانع حرکت کاربر می‌شود که ممکن است برای مشاهده پزشکی حائز اهمیت باشد.

یک هدست EEG برای حرکت آزاد و در زمینه و فعالیت مغزی بهترین است. از آنجا که تمام نوروهست‌کپس‌های EMOTIV بی‌سیم هستند، آنها برای پروژه‌های تحقیقاتی که اجازه حرکت می‌دهند بهترین هستند. به همین دلیل است که هدست‌های EEG EMOTIV تحقیق در مورد مغز را به صورت جهانی تسریع می‌بخشند.

کاوش در هدست‌های EEG

یک دستگاه EEG چه چیزی را تشخیص می‌دهد؟

الکترودهای EEG فعالیت الکتریکی تولیدشده توسط نورون‌ها را جذب می‌کنند. دستگاه‌های EEG از مجموعه‌ای از الکترودها استفاده می‌کنند زیرا مغز سیگنال‌های متفاوتی از نواحی مختلف مغز تولید می‌کند. تعداد الکترودها با تعداد کانال‌هایی که یک دستگاه EEG دارد متناسب است. هرچه کانال‌ها بیشتر باشند، وضوح داده‌های EEG ثبت‌شده بالاتر است. یک دستگاه EEG با 32 کانال تصویری دقیق‌تر از فعالیت امواج مغزی نسبت به یک دستگاه EEG با 8 کانال ثبت می‌کند.

سیگنال‌های EEG معمولاً بسیار کوچک هستند—حدود 10 میکروولت یا کمتر. برای اندازه‌گیری‌های دقیق، سیگنال‌ها از الکترودها به یک سیستم تقویت‌کننده منتقل می‌شوند که آنها را تثبیت می‌کند و به سطحی افزایش می‌دهد که بتوان به طور دقیق با استفاده از مؤلفه‌های الکترونیکی معمولی که آنها را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند، اندازه‌گیری کند. سیگنال‌های تقویت‌شده می‌توانند از طریق کامپیوتر، دستگاه‌های موبایل یا پایگاه‌ داده‌های ابری ضبط شوند.

EEG در مقابل MRI

تفاوت EEG و MRI چیست؟ هر دو مغز را اسکن می‌کنند اما اطلاعات متفاوتی ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، MRI از امواج رادیویی و آهنرباهای قوی برای ایجاد تصاویر دقیقی از مغز و ساختارهای داخلی دیگر استفاده می‌کند. MRIها اغلب برای تشخیص تغییرات ساختاری یا آسیب‌ها، مانند زخم‌ها یا ضایعات بر روی مغز استفاده می‌شوند.

با این حال، MRIها فقط اطلاعاتی در مورد ساختارها و بافت‌ها در یک لحظه از زمان ارائه می‌دهند، مثل گرفتن عکس. یک EEG برای مشاهدات و ضبط فعالیت امواج مغزی در زمان واقعی در دوره‌های زمانی طولانی استفاده می‌شود.

در بالا: نرم‌افزار EmotivPRO فعالیت EEG را به صورت زمان واقعی و اتصال را در سیستم 10-20 نمایش می‌دهد.

چگونه یک دستگاه EEG را بخوانیم

اگر یک آزمون EEG به دلایل پزشکی توصیه شود، پزشکانی که متخصص سیستم عصبی هستند مسئول خواندن و تفسیر نتایج می‌باشند.

در گذشته، فقط پزشکان و محققان با آموزش فنی مناسب می‌توانستند داده‌های EEG را درک کنند. اکنون، چندین راه‌حل نرم‌افزاری با دستگاه‌های EEG جفت می‌شوند تا بینش‌های EEG بیشتر در دسترس باشند. افراد، کارفرمایان یا محققان می‌توانند از نرم‌افزار برای تجسم الگوهای فعالیت مغز، تحلیل جریان‌های داده EEG و اندازه‌گیری عملکرد شناختی استفاده کنند.

این نرم‌افزار اغلب از یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های EEG استفاده می‌کند (داده‌های EEG یادگیری ماشینی). الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌توانند آموزش ببینند تا الگوهای مغزی را که در حین تجربه موضوع EEG از احساسات، اعمال و عبارات مختلف رخ می‌دهند، شناسایی کنند.

دستگاه EEG چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند؟

دستگاه‌های EEG تغییرات در فعالیت الکتریکی تولید‌شده توسط مغز را اندازه‌گیری می‌کنند، نه افکار یا احساسات را. این تغییرات ولتاژی از جریان یونی درون و بین نورون‌ها حاصل می‌شوند. دستگاه‌های EEG هیچ گونه برق به مغز شما نمی‌فرستند، آنها فقط سیگنال‌های الکتریکی که به طور طبیعی هنگامی که مغز شما اطلاعات را جذب و پردازش می‌کند رخ می‌دهند، ثبت می‌کنند.

آیا EMOTIV دستگاه EEG ارائه می‌دهد؟

EMOTIV یک برند دستگاه‌های EEG برنده جایزه است که دستگاه‌هایی برای مطالعات علوم اعصاب، سلامتی و ایمنی محل کار، عملکرد شناختی، نوآوری تجاری و تکنولوژی‌های مغز-کنترل‌شده ارائه می‌دهد.

یکی از بهترین دستگاه‌های EEG در بازار در نظر گرفته می‌شود، هدست EMOTIV EPOC X داده‌های مغزی در سطح حرفه‌ای برای تحقیقات آکادمیک و استفاده تجاری ارائه می‌دهد. برای محققان، EMOTIV EPOC FLEX Cap را ارائه می‌دهد، یک دستگاه EEG با 32 کانال و پوشش وسیع با الکترودهای متحرک در دسترس در انواع ژل یا نمک-آب.

EMOTIV همچنین نرم‌افزاری برای خواندن دستگاه‌های EEG ارائه می‌دهد. EmotivPro به کاربران امکان می‌دهد داده‌های EEG را تحلیل کنند، ضبط‌های EEG را به صورت زمان واقعی نمایش دهند و رویدادها را علامت‌گذاری کنند. BrainViz یک برنامه نرم‌افزاری تجسم سه‌بعدی مغز به صورت زمان واقعی است که برای اهداف تحقیقاتی استفاده می‌شود.

تکامل تکنولوژی دستگاه EEG

تکنولوژی دستگاه EEG به طور چشم‌گیری از سیستم‌های سنتی کلینیکی که نیاز به تنظیمات گسترده دارند به سیستم‌های EEG بی‌سیم مدرن و قابل حمل با کیفیت داده‌های درجه تحقیقاتی تکامل یافته است. دستگاه‌های EEG معاصر در حال حاضر شامل اتصال بی‌سیم، پردازش سیگنال در زمان واقعی و ادغام با ابر هستند، که مانیتورینگ مغز را فراتر از محیط‌های بیمارستانی امکان‌پذیر می‌سازند. هدست‌های حسگر EEG پوشیدنی جدیدترین پیشرفت را نمایش می‌دهند، ارائه اندازه‌گیری‌های کیفیت کلینیکی در فرم‌فکتورهای راحت و کاربرپسند.

تغییر به سمت دستگاه‌های EEG قابل حمل، تحقیقات علوم اعصاب را با امکان جمع‌آوری داده در طول رفتارهای طبیعی و فعالیت‌های دنیای واقعی انقلابی کرده است. سیستم‌های مدرن سیستم استاندارد 10-20 الکترود را حفظ می‌کنند در حالی که ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند رد خودکار آرتیفاکت، الگوریتم‌های تطبیقی و پروتکل‌های آبرسانی سنسور ساده ارائه می‌دهند که پیچیدگی تنظیمات سنتی را حذف می‌کنند.

پلتفرم دستگاه EEG نسل بعدی Emotiv

Emotiv تعریف کرده است که یک دستگاه EEG چه می‌تواند باشد، ارائه یک اکوسیستم کامل از دستگاه‌های بی‌سیم و درجه تحقیقاتی که داده‌های با کیفیت کلینیکی بدون محدودیت‌های سنتی ارائه می‌دهند. دستگاه‌های EEG ما از هدست‌های تحقیقاتی 14 کاناله تا سیستم‌های با چگالی بالا 32 کاناله متغیر هستند، همه با تکنولوژی حسگر اختصاصی و پردازش سیگنال در زمان واقعی. سنسورهای EEG در گوش انقلابی پیشرفته‌ترین تکامل کوچک‌سازی دستگاه EEG را نمایش می‌دهند در حالی که مشخصات درجه تحقیقاتی را حفظ می‌کنند.

در مقابل دستگاه‌های EEG سنتی که نیاز به فضای آزمایشگاهی اختصاصی دارند، سیستم‌های بی‌سیم Emotiv توسعه پروژه BCI را در هر محیطی امکان‌پذیر می‌سازند. با مشخصاتی شامل رزولوشن ADC 14-16 بیت، نسبت سیگنال به نویز >25dB و رزولوشن زمانی <10 میلی‌ثانیه، دستگاه‌های EEG ما عملکرد درجه کلینیکی را همراه با قابلیت استفاده مصرف‌کننده‌پسند ارائه می‌دهند. طراحی ماژولار پلتفرم از برنامه‌های کاربردی از تحقیقات کاربر منفرد تا استفاده‌های سازمانی در سراسر علوم اعصاب، مراقبت‌های بهداشتی و برنامه‌های تجاری پشتیبانی می‌کند.

در بالا: یک برد آردوینو با استفاده از EMOTIV EEG یک بازوی رباتیک را کنترل می‌کند. (اعتبار: Matt Su)

EEG خودتان

EMOTIV EEG قابل حمل، آسان برای استفاده و علمی تأیید شده در مقابل دستگاه‌های EEG سنتی است. اینجا چگونگی ساخت یک پروژه BCI با هدست‌های EMOTIV EEG است.