Interfaces de Hidrogel Elástico Escalado para Electrofisiología Cerebral

Resumen El avance en la tecnología de interfaces cerebro-computadora ha facilitado la comunicación en tiempo real entre el cerebro y dispositivos externos, expandiendo rápidamente las interfaces cerebro-computadora invasivas. Sin embargo, se ha progresado poco en mejorar la tecnología de interfaces cerebro-computadora no invasivas en una sola dirección utilizando métodos conductivos, lo que requiere mejoras en los electrodos de contacto de pasta actuales. En este trabajo, se fabrica un electrodos esférico cautivador que exhibe propiedades no citotóxicas, combinando hidrogel de alginato con componentes conductores de óxido de indio y estaño. La notable y consistente conductividad eléctrica del electrodo le permite generar deformaciones adaptativas estables que se ajustan a diversas topografías del cuero cabelludo. La mayoría de los valores de impedancia caen por debajo de 10 kΩ, indicando una mayor hidrofília en comparación con las pastas conductivas tradicionales, como lo evidencian las mediciones del ángulo de contacto. Un estudio empírico de recolección de datos de electroencefalografía confirma su conductividad y fiabilidad en la transmisión de señales. Las señales de electroencefalografía adquiridas se utilizan para el reconocimiento de emociones utilizando análisis de la relación de energía por bandas y algoritmos de máquinas de soporte vectorial (SVM). El funcionamiento de este sistema es tanto sencillo como conveniente, requiriendo una preparación mínima antes y después de la recolección de señales de electroencefalografía. La utilización de una amplia gama de materias primas y procedimientos de preparación sencillos mejora la aplicación industrial potencial de los electrodos de hidrogel, contribuyendo significativamente al avance de los equipos de electroencefalografía civiles e investigando patologías relacionadas con la depresión.