بزرگداشت سری هدست‌های بی‌سیم EEG محصول Emotiv EPOC. از کنترلر بازی تا تحول‌آفرین فناوری عصبی، موتور محرک BCI، و تمام پتانسیل‌هایی که در آینده رقم خواهد خورد.

EPOC — هدست قابل حمل EEG با ۱۴ کانال آب نمک محصول Emotiv — انقلابی در نحوه جمع‌آوری و مشاهده داده‌های متنی EEG توسط پژوهشگران ایجاد کرد. فناوری EEG دهه‌ها وجود داشت اما سنگین، محدود و گران بود. بنابراین، وقتی Emotiv یک هدست بی‌سیم کاملاً قابل حمل و با درجه کیفی تحقیقاتی را با قیمتی بسیار کمتر وارد بازار EEG کرد، ما استفاده از EEG را همگانی کردیم و آغازگر دوران جدیدی در تحقیقات متنی مغز انسان شدیم. اکنون هر کسی می‌تواند فعالیت الکتریکی مغز را رمزگشایی کرده و فرآیندهای شگفت‌انگیز آن را در خارج از آزمایشگاه مشاهده کند.

سال ۲۰۲۴ پانزدهمین سالگرد معرفی EPOC است. ما مسیر طولانی را از اولین نمونه اولیه این دستگاه طی کرده‌ایم و تازه در شروع راه هستیم. با بزرگداشت این نقطه عطف، نگاهی به تکامل سری Emotiv EPOC می‌اندازیم و درباره نحوه دگرگونی چشم‌انداز EEG توسط این هدست‌ها و بازتعریف احتمالات در تحقیقات متنی EEG تامل می‌کنیم.

EPOC نه تنها به ابزاری اساسی برای تحقیقات علوم اعصاب تبدیل شده، بلکه دسترسی آسان و سهولت استفاده از آن، آن را به انتخابی محبوب برای طیف وسیعی از کاربردها مانند توانبخشی، واسط مغز و رایانه (BCI)، هنر، موسیقی، عملکرد شخصی، تحقیقات مصرف‌کننده، بازاریابی و آموزش تبدیل کرده است.

چه چیزی Emotiv EPOC را متمایز می‌کند؟

سری EPOC اولین هدست بی‌سیم قابل حمل EEG بود که پوشش کاملی از لوب‌های پیشانی و پیش‌پیشانی، و همچنین لوب‌های گیجگاهی، آهیانه‌ای و پس‌سری را با سنسورهای مستقر در سیستم بین‌المللی ۱۰-۲۰ ارائه داد. نمایش مشخصات کامل دستگاه

از زمان عرضه اولین هدست EEG سری EPOC، مطالعات اعتبارسنجی مستقل تأیید کرده‌اند که این دستگاه نتایجی مشابه یا بهتر در مقایسه با EEG آزمایشگاهی استاندارد و سایر دستگاه‌های مصرفی ارائه می‌دهد. در واقع، یک تحلیل مستقل در سال ۲۰۲۳ نشان داد که تقریباً یک‌چهارم کل مطالعات بی‌سیم EEG از زمان عرضه، با استفاده از یکی از هدست‌های سری EPOC انجام شده است.

EPOC (سری ۱): از سیستم بازی تا ابزاری مقیاس‌پذیر برای تحقیقات

هدست EPOC که در سال ۲۰۰۹ عرضه شد — برگرفته از واژه «epoch» (دوره)، اصطلاحی علمی برای یک بازه زمانی استاندارد در جمع‌آوری داده‌ها — گامی پیشرو و متمایز از سیستم‌های سنتی EEG بود. EPOC که در ابتدا به عنوان یک دستگاه بازی بدون نیاز به دست معرفی شد، کاربردهای BCI را برای بازی‌های ویدئویی امکان‌پذیر ساخت. با استفاده از این فناوری نوپا، بازیکنان می‌توانستند اشیاء را حرکت داده و کارهای مختلف را با تمرکز افکار خود انجام دهند. حالات چهره در زمان واقعی در یک آواتار منعکس می‌شد و در یک نمایش آزمایشی، احساسات بازیکن ظاهر و حس محیط بازی را تغییر می‌داد.

الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین Emotiv به این معنی بود که EPOC می‌توانست الگوهای فعالیت مغزی مرتبط با ۳۰ حالت، احساس و حرکت مختلف را شناسایی کند (شاخص‌های عملکرد Emotiv). به عنوان مثال، هنگامی که الگوریتم‌ها یک موج مغزی مرتبط با «هل دادن» را در مجموعه داده‌ها تشخیص می‌دهند، BCI آن موج مغزی را به یک فرمان فیزیکی یا دیجیتالی متصل می‌کند و عمل هل دادن را در بازی انجام می‌دهد.

EPOC در زمان عرضه خود هزاران دستگاه را در سراسر جهان به گیمرهای مشتاق و علاقه‌مندان به BCI فروخت. با این حال، زمان زیادی طول نکشید که پژوهشگران پتانسیل آن را در برنامه‌های دیگر کشف کنند. قابل حمل بودن، کیفیت سیگنال EEG و قیمت مناسب EPOC، آن را برای گسترش تحقیقات روی تعداد بیشتری از سوژه‌ها نسبت به آنچه پیش‌تر پژوهشگران می‌توانستند در آزمایشگاه نظارت کنند، مطلوب ساخت.

نظارت بر امواج مغزی سوژه‌ها در محیط‌های آشنا، مانند خانه‌شان، باعث می‌شد احساس راحتی بیشتری کنند و این امر به بهبود کیفیت سیگنال‌ها منجر می‌شد. این قابلیت فرصت‌هایی را برای انجام مطالعات ERP روی کودکانی که محیط آزمایشگاه برایشان ترسناک یا آزاردهنده بود، فراهم کرد. این اعتبارسنجی مشخص کرد که EPOC برای بررسی پتانسیل‌های وابسته به رویداد (ERP) شنوایی دیررس در کودکان به خوبی با سیستم‌های تحقیقاتی EEG رقابت می‌کند و مسیر لازم را برای انجام مطالعات در مقیاس بزرگ روی کودکان در مدارس، بیمارستان‌ها و مراکز مراقبت از کودک هموار می‌سازد.

نوآوری و طراحی EPOC جوایز متعددی را برای Emotiv به ارمغان آورد، از جمله جایزه بین‌المللی طراحی استرالیا، دو جایزه برتری مهندسی از انجمن مهندسان استرالیا، و جایزه رد دات (Red Dot Award) در سال ۲۰۱۰.

+EPOC (سری ۲): توانمندسازی پژوهشگران با EEG بی‌سیم

در حالی که EPOC اعتبار Emotiv را در ساخت فناوری‌های تحقیقاتی و در عین حال کاربرپسند EEG تضمین کرد، دستگاه +EPOC جایگاه آن را در حوزه ابزارهای بی‌سیم EEG به طور جدی تثبیت نمود. همراه با عرضه در سال ۲۰۱۴، +EPOC نسخه اصلی EPOC را با بلوتوث ۴.۰ و سنسور حرکتی ۹ محوره ارتقا داد. این بهبودها منجر به کیفیت سیگنال بهتر و نسبت سیگنال به نویز بالاتر شد و داده‌ها را در هر دو نرخ نمونه‌برداری ۱۲۸ و ۲۵۶ هرتز، در مقایسه با نرخ ۱۲۸ هرتزی EPOC، ثبت کرد.

نسخه دوم EPOC برای پاسخگویی به برنامه‌های تحقیقاتی در حال گسترش تکامل یافت و پژوهشگران با بهره‌گیری از بهبودهای هدست و قیمت مناسب آن، تحقیقات خود را با هزینه‌ای بسیار کمتر از سیستم‌های تحقیقاتی سنتی EEG انجام دادند. اکنون پژوهشگران می‌توانستند به داده‌های متنی مغز دسترسی داشته باشند که این امر به کسب بینش‌های بهتری نسبت به ذهن و رفتار انسان در مقایسه با گذشته منجر شد.

دستگاه +EPOC همچنین در سراسر جهان در کاربردهای متنوعی استفاده می‌شود، از کنترل اعضای مصنوعی رباتیک و صندلی‌های چرخ‌دار گرفته تا احراز هویت کاربر در سیستم‌های امنیتی و شناسایی حالات احساسی.

در سال ۲۰۱۳، +EPOC به خاطر طراحی ارگونومیک و کاربرپسند خود مورد توجه قرار گرفت و برنده جایزه طراحی رد دات در بخش طراحی محصول شد.

Epoc X (سری ۳): یک دهه نوآوری در زمینه EEG بی‌سیم

نسخه ویژه دهمین سالگرد در سری EPOC، دستگاه Epoc X است. با بهره‌گیری از فناوری‌های جدید، چیپ‌ست‌ها و بازخوردهای جامعه کاربری، ما بهبودهای بزرگی در هدست برجسته EEG خود ایجاد کرده‌ایم:

الکترونیک و ارتباطات

• بلوتوث ۵.۰: سازگار کردن آن با رایانه‌ها و دستگاه‌های تلفن همراه جدیدتر.

• آنتن ارتقا یافته: بهبود نرخ داده و برد بی‌سیم، الگوهای انتشار تقویت‌شده و کارایی بالاتر.

• سنسور حرکتی ۹ محوره مبتنی بر MEMS: تقویت پایداری و دقت خروجی‌های سنسور حرکت.

• حذف تقویت‌شده نویز حالت مشترک: کاهش تداخل‌های الکترواستاتیک و برق شهری. مکانیک و قابلیت استفاده

• مواد ساخت بدنه بهبود یافته: Epoc X سبک‌تر، مقاوم‌تر و برای استفاده راحت‌تر است.

• هدبند چرخان: تناسب بهتر برای کسانی که از تکیه‌گاه سر استفاده می‌کنند و برای مطالعات خواب.

• طراحی سنسور بهبود یافته: واحدهای سنسور پایدار که پدهای نمدی مخصوص رطوبت‌رسانی را در خود جای می‌دهند و به راحتی قابل تعویض هستند.

• سنسورهای قابل شارژ مجدد: دیگر خبری از وقفه در روند مطالعات نیست. پژوهشگران می‌توانند به راحتی پدهای نمدی تک‌تک سنسورها را با آب نمک از طریق دریچه پشتی هر سنسور مرطوب کنند.

• سنسورهای آبکاری شده: کنتاکت‌های آبکاری‌شده Ag/AgCl سنسور که خورده نمی‌شوند و سیگنال‌های واضح‌تری ارائه می‌دهند.

این بهبودها Epoc X را به دستگاهی کاربرپسندتر در مقایسه با نسخه‌های قبلی خود تبدیل کرده است – راحتی بیشتر، راه‌اندازی و مرطوب‌سازی آسان‌تر، و کیفیت سیگنال بهبود یافته را حتی در چالش‌برانگیزترین محیط‌ها فراهم می‌کند.

اگرچه ما در طول سال‌ها تغییراتی در سری EPOC ایجاد کرده‌ایم، مونتاژ سنسورها و کیفیت سیگنال بدون تغییر باقی مانده است. این بدان معناست که پژوهشگرانی که از مدل‌های قبلی EPOC استفاده می‌کنند، می‌توانند آزمایش‌های طولانی‌مدت خود را با استفاده از هدست‌های ارتقا یافته و بدون تأثیر بر یکپارچگی داده‌های EEG که قبلاً جمع‌آوری کرده‌اند، ادامه دهند.

بالا: هدست EEG مدل Emotiv Epoc X

شتاب‌دهی به تحقیقات مغز و نتایج تجاری

طی ۱۵ سال گذشته، EPOC به ابزاری اساسی برای پژوهشگران تبدیل شده و به محبوب‌ترین هدست بی‌سیم EEG در جهان برای درک بینش‌های مغزی تبدیل شده است. در ۹۱۶ مقاله داوری‌شده علمی، از سری EPOC در ۶۸٪ مطالعات استفاده شده است، یعنی بیشتر از هر هدست بی‌سیم EEG دیگری.

با این حال، تأثیر آن فقط در تحقیقات علوم اعصاب دیده نمی‌شود. صاحبان کسب‌وکارها نیز از داده‌های EEG به دست آمده از EPOC در جلسات هیئت مدیره برای هدایت نوآوری، تجربیات کاربری و توسعه محصولات بهره می‌برند.

بازی با EPOC به خانه‌ها می‌آید

دستگاه اصلی EPOC برای کاربردهای بازی فراتر از زمان خود بود، اما فناوری و آگاهی عمومی بالاخره در حال رسیدن به آن هستند. امروزه، از سری EPOC برای انجام بازی‌های ویدئویی موجود و توسعه بازی‌های مبتنی بر BCI از پایه استفاده می‌شود. Perrikaryal، استریمر توییچ به خاطر تسلط بر این فرآیند و شکست دادن غول‌های یک بازی بسیار سخت به نام Elden Ring با استفاده از یک Epoc X خبرساز شد. دانش‌آموزان و توسعه‌دهندگان مستقل بازی به طور یکسان از سهولت و کارآیی این دستگاه کلاسیک EEG برای تحقق بخشیدن به بازی‌های «کنترل با ذهن» خود استفاده می‌کنند.

بالا: Perrikaryal در حال بازی کردن Elden Ring با استفاده از هدست EEG مدل Epoc X.

شکل دادن به آینده کاوش‌های علوم اعصاب

همانطور که به مسیر شگفت‌انگیز EPOC نگاهی می‌اندازیم، آینده‌ای را متصور می‌شویم که در آن همچنان در خط مقدم کاوش‌های علوم اعصاب قرار دارد، فعالیت‌های عصبی را رمزگشایی می‌کند تا درک جدیدی از ذهن ارائه دهد و کاربردهایی ارائه خواهد داد که تجربه انسانی را بهبود می‌بخشند.

برای شروع تحقیقات بی‌سیم EEG خود آماده‌اید؟ همین امروز Epoc X را بخرید