Giờ đây bạn có thể “nắm giữ” bộ não của mình trong lòng bàn tay của chính bạn. Lần đầu tiên, một máy quét hỗ trợ bởi smartphone cho phép bạn giám sát các tín hiệu thần kinh trên đường đi xuất hiện. Bằng cách gắn tai nghe điện não thương mại có sẵn với smartphone Nokia N900, Jakob Eg Larsenn và các đ...
Giờ đây bạn có thể “nắm giữ” bộ não của mình trong lòng bàn tay của chính bạn. Lần đầu tiên, một máy quét hỗ trợ bởi smartphone cho phép bạn giám sát các tín hiệu thần kinh trên đường đi xuất hiện.
Bằng cách gắn tai nghe điện não thương mại có sẵn với smartphone Nokia N900, Jakob Eg Larsenn và các đồng nghiệp tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch, ở Kongens Lyngby đã tạo ra một hệ thống di động hoàn toàn.
Đây là lần đầu tiên chiếc điện thoại cung cấp năng lượng cho một tai nghe EEG giám sát hoạt động điện não, Larsen nói. Tai nghe bình thường sẽ được kết nối không dây với một USB cắm vào máy tính.
Đeo tai nghe và khởi động ứng dụng đi kèm được thiết kế bởi các nhà nghiên cứu sẽ tạo ra một mô hình 3D đơn giản hóa của não, sáng lên như sóng não và có thể được quay bằng màn hình quét qua. Các ứng dụng cũng có thể kết nối đến một máy chủ từ xa chuyên xử lý số hóa, sau đó hiển thị kết quả trên điện thoại di động.
Chú ý phần nhỏ được chỉ dẫn (Nguồn: newscientist.com)
"Thông thường, để làm các loại phép đo điện não đồ, bạn phải thiết lập một phòng thí nghiệm lớn hết sức tốn kém", Larsen cho biết. "Bạn phải đưa mọi người vào đó, cách ly và giao cho họ nhiệm vụ cụ thể."Smartphone EEG sẽ cho phép các nhà nghiên cứu xem xét các tín hiệu não của con người trong môi trường tự nhiên như ở nhà hay tại nơi làm việc. Họ cũng có thể sử dụng các tính năng khác của smartphone để tiến hành các thí nghiệm như hiển thị hình ảnh hoặc video tạo ra phản ứng não cụ thể, hoặc giám sát các nhóm người khi họ cùng thực hiện một nhiệm vụ.
Hệ thống cũng hỗ trợ những người bị động kinh, rối loạn thần kinh, hiếu động thái quá giảm số lượng chuyến thăm bệnh viện mà họ cần phải thực hiện với điều kiện tại nhà.
Arkadiusz Stopczynski, người cùng thực hiện dự án với Larsen cho biết: "Chúng tôi cho rằng EEG sẽ trở thành điều phổ biến trong ngôi nhà của bạn". "Nó tốt hơn nhiều việc đến phòng thí nghiệm, ngồi ở đó trong 1 giờ để chạy EEG và trở về nhà”.
Gunther Krausz thuộc công ty Kỹ thuật y tế G. Tec có trụ sở tại Schiedlberg, Áo chuyên cung cấp hệ thống EEG cho các nhà nghiên cứu cho rằng: “Hiện thực hóa hệ thống não bộ với thời gian thực trên điện thoại di động là một công việc tuyệt vời". Nhưng như một công cụ nghiên cứu, ông cho biết, điện thoại không thể so sánh với các thiết bị y tế chuyên dụng. "Bạn cần các thiết bị kích thích tinh vi và xử lý dữ liệu" mà không thể thực hiện ứng dụng này một mình.
Một chiếc điện thoại Nokia N900 từng mở ra ý tưởng đặc biệt: biến hoạt động điện của não thành dữ liệu có thể theo dõi ngay trong lòng bàn tay, thay vì chỉ xuất hiện trong phòng thí nghiệm. Hệ thống này do Jakob Eg Larsenn cùng các đồng nghiệp tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch ở Kongens Lyngby phát triển, bằng cách kết nối smartphone với một tai nghe điện não đồ thương mại. Theo Larsen, đây là lần đầu tiên một chiếc điện thoại cung cấp năng lượng cho tai nghe EEG, thiết bị vốn thường kết nối không dây với một USB cắm vào máy tính để ghi nhận tín hiệu thần kinh.
Người dùng chỉ cần đeo tai nghe, khởi động ứng dụng do nhóm nghiên cứu thiết kế, rồi quan sát một mô hình ba chiều đơn giản hóa của não hiển thị trên màn hình điện thoại. Mô hình này phát sáng theo các sóng não, đồng thời có thể được xoay để người quan sát xem hoạt động thần kinh từ nhiều góc khác nhau trên giao diện di động. Ứng dụng cũng cho phép kết nối với một máy chủ từ xa chuyên xử lý dữ liệu số hóa, sau đó gửi kết quả trở lại để hiển thị trên chính chiếc điện thoại đang sử dụng.
Cách tiếp cận ấy tạo ra một hệ thống EEG hoàn toàn di động, dù thiết bị vẫn chỉ trình bày hoạt động điện não ở dạng trực quan hóa đơn giản. Trước đó, các phép đo điện não đồ thường đòi hỏi một phòng thí nghiệm lớn, đắt đỏ, nơi người tham gia phải đến, được cách ly và thực hiện những nhiệm vụ cụ thể. Larsen nhận xét rằng mô hình phòng thí nghiệm truyền thống khiến việc quan sát não bộ bị giới hạn trong môi trường kiểm soát, khác xa những điều kiện sinh hoạt hằng ngày.
Với smartphone EEG, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi tín hiệu não khi con người ở nhà hoặc nơi làm việc, thay vì chỉ ghi dữ liệu trong một căn phòng chuyên dụng. Điện thoại còn đảm nhiệm nhiều vai trò khác trong thí nghiệm, chẳng hạn hiển thị hình ảnh hoặc video được thiết kế để tạo ra phản ứng não cụ thể. Nhờ tính di động, hệ thống cũng có thể hỗ trợ việc theo dõi nhiều người cùng lúc khi họ thực hiện chung một nhiệm vụ, điều khó tổ chức trong những phòng thí nghiệm thông thường.
Những khả năng ấy khiến thiết bị trở thành công cụ đáng chú ý cho các nghiên cứu cần ghi nhận não bộ trong môi trường tự nhiên, nơi hành vi ít bị thay đổi bởi phòng thí nghiệm. Nhóm phát triển cho rằng hệ thống có thể hữu ích với người mắc động kinh, rối loạn thần kinh hoặc chứng hiếu động thái quá, nhờ giảm số lần họ phải đến bệnh viện. Trong điều kiện tại nhà, người bệnh có thể được theo dõi thuận tiện hơn, dù bài viết không khẳng định smartphone EEG thay thế hoàn toàn các thiết bị y tế chuyên dụng.
Arkadiusz Stopczynski, cộng sự của Larsen, tin rằng EEG rồi sẽ trở nên phổ biến trong các gia đình, bởi người dùng không phải dành cả giờ tại phòng thí nghiệm rồi mới trở về nhà. Viễn cảnh ấy gợi ra một thay đổi lớn trong cách thu thập dữ liệu thần kinh, khi việc quan sát não có thể diễn ra trong những không gian quen thuộc hơn. Tuy nhiên, sự nhỏ gọn của điện thoại không đồng nghĩa hệ thống có đầy đủ năng lực như các thiết bị EEG chuyên nghiệp dành cho nghiên cứu y khoa.
Gunther Krausz, thuộc công ty kỹ thuật y tế G. Tec tại Schiedlberg, Áo, đánh giá việc hiện thực hóa hệ thống não bộ thời gian thực trên điện thoại là công việc tuyệt vời. Dù vậy, Krausz nhấn mạnh rằng điện thoại không thể so sánh với thiết bị y tế chuyên dụng, đặc biệt khi nghiên cứu đòi hỏi khả năng kích thích và xử lý dữ liệu phức tạp. Các thiết bị chuyên nghiệp có thể cần những hệ thống kích thích tinh vi cùng năng lực xử lý dữ liệu mà riêng ứng dụng trên smartphone không thể tự mình đáp ứng.
Vì thế, Nokia N900 trong dự án phù hợp hơn với vai trò nền tảng di động, giúp thu thập, truyền và trình bày tín hiệu não trong những bối cảnh linh hoạt. Giá trị nổi bật của ý tưởng nằm ở việc đưa EEG ra khỏi phòng thí nghiệm, mở rộng cơ hội nghiên cứu não bộ trong đời sống thường nhật. Dự án cho thấy một smartphone, khi kết hợp tai nghe EEG và máy chủ xử lý từ xa, có thể biến công nghệ theo dõi thần kinh thành công cụ cơ động hơn.