Нейротату проследит за эмоциями

Израильские ученые и инженеры готовы совершить революцию в постинсультной нейрореабилитации, безопасности дорожного движения и даже в нейромаркетинге. Они создали особую «нейротатуировку», которая позволяет контролировать активность мышц и нервов лица, не создавая неудобств пациенту, а также мониторить эмоции. Изобретение опубликовано двумя статьями в журнале Scientific Reports: в 2016 году как пилотный прототип, а двумя годами позже — уже как устройство для электромиографии свободно движущегося человека с высоким разрешением.

Концепт 2016 года. Credit:  Yael Hanein et al, Scientific Reports, 2016

Ученые из Университета Тель-Авива разработали временные «электронные татуировки», которые измеряют активность нервных и мышечных клеток под кожей. «Тату» состоит из угольных электродов с липкой поверхностью и нанотехнологичного проводящего полимерного покрытия, повышающего чувствительность и помехозащищенность электрода. Устройство способно давать сильный и устойчивый сигнал на протяжении нескольких часов, не раздражая кожу.

Разработанный командой под руководством профессора Яэля Ханеина (Yael Hanein), возглавляющего университетский Центр нанонаук и нанотехнологий, электрод может также использоваться для восстановления поврежденных нервов и тканей.

Но главная функция устройства — это контроль работы мышц и нервов, в первую очередь, лицевых, часто поражающихся при инсультах.  Сеть электродов, составляющих «тату» может, оценивая работу лицевой мускулатуры, контролировать эмоциональное состояние человека.

«Ученые по всему миру пытаются разработать методы картографирования эмоций, анализируя мимику, в основном по фото. Но наш электрод обеспечивает более прямое и удобное решение», — говорит профессор Ханеин.

Израильский прибор разработан в качестве альтернативы электромиографии,  которая требует того, чтобы пациенты сидели с электродами, приклеенными к телу или введенными в мышцы иглами в лаборатории по нескольку часов. Новый метод следует принципу «наклеил и забыл».

Помимо терапевтических и диагностических функций, устройство получит распространение как минимум в двух сферах: в маркетинге, для оценки эмоций покупателя и клиента и в… дорожном движении. Ведь подобные электроды, получающие информацию о состоянии некоторых конкретных мышц, могут следить за состоянием водителя на дороге и предупредить о том, что он собирается уснуть за рулем. В 2018 году авторы опубликовали улучшенную «носимую» модель, обеспечивающую электромиографию с высоким разрешением.

Тестирование модели 2018 года. Credit:  Yael Hanein et al, Scientific Reports, 2018

Текст: Алексей Паевский

1) Bareket, L., Inzelberg, L., Rand, D., David-Pur, M., Rabinovich, D., Brandes, B., & Hanein, Y. (2016). Temporary-tattoo for long-term high fidelity biopotential recordings. Scientific Reports, 6, 25727. Retrieved from https://doi.org/10.1038/srep25727

2) Inzelberg, L., Rand, D., Steinberg, S., David-Pur, M., & Hanein, Y. (2018). A Wearable High-Resolution Facial Electromyography for Long Term Recordings in Freely Behaving Humans. Scientific Reports, 8(1), 2058. https://doi.org/10.1038/s41598-018-20567-y