研究人员开发了可以在耳机上记录脑活动的3D打印传感器
Researchers developed 3D printed sensors for recording brain activity on headphones.
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员找到了一种方法，可以将普通的耳塞变成能记录脑内电活动的高科技设备。这种3D屏印、柔性传感器不仅能够检测来自大脑的电生理活动，还可以收集汗液。是的，汗液。
更具体地说，是汗液中的乳酸，这是人体在运动和正常代谢活动过程中产生的有机酸。由于耳朵含有汗腺并且与大脑相邻，耳塞是收集这类数据的理想工具。
你可能想知道为什么科学家对在人体汗液交叉处收集生物特征信息的脑活动感兴趣。脑电图和汗液乳酸数据结合可以用于诊断不同类型的癫痫。已经记录到的癫痫类型有30多种，根据事件期间受影响的大脑区域的不同而进行分类。
但即使在诊断方面之外，这些变量也可以在你想了解运动期间个人表现的更全面情况时提供帮助。此外，这些生物特征数据点还可以用于监测压力和注意力水平。
虽然耳内感应生物特征数据并不是一种新的创新，但传感器技术之所以独特在于它既能测量脑活动又能测量乳酸。然而，更重要的是，研究人员认为，通过更多的改进和开发，我们最终将看到更多使用像这种用于在日常设备上收集健康数据的神经成像传感器的可穿戴设备。在一份声明中，加州大学圣地亚哥分校生物工程学教授Gert Cauwenberghs表示，“能够测量脑认知活动和身体代谢状态的动力学”可以为日常健康监测开辟巨大机遇。
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在传感器技术的开发过程中，研究人员不得不面对一些障碍。他们需要尽可能地将传感器做得小而薄，以便收集微小的汗液样本。他们还必须整合“可以弯曲的组件”来适应耳朵的不规则形状，根据共同撰写该研究的博士研究生Ernesto De La Paz的说法。
一个主要的技术挑战是能够将传感器安装在耳朵内部，具体而言是在耳廓内，这是一个位于耳道前方的解剖学上独特的空间，每个人的耳廓都有所不同。这导致研究人员创建了一种“类似邮票的可拉伸传感器”，可以轻松固定在耳塞表面。
为了确保传感器能够与耳朵直接接触并准确地获取读数，研究人员选择了3D打印的弹簧式传感器，它们可以“保持接触但可以随耳塞移动而调整”。这些生物特征传感器还必须覆盖有一层水凝胶膜，以确保它们能充分收集佩戴者的汗液。
尽管这些3D打印的传感器具有能力并且有望成为潜在的诊断辅助工具，但它们确实需要大量的汗液才能用于数据分析。但研究人员表示，随着传感器的进一步精确化和发展，对于有意义的汗液分析可能不再需要剧烈的锻炼。
