قد يبدو شيئًا من الخيال العلمي أن ترتدي عصابة رأس إلكترونية متخصصة وتتحكم في الروبوت باستخدام عقلك ولكن نشر بحث حديث في مجلة Applied Nano Materials يُحدث تقدمًا لجعل هذا حقيقيًا.

وذلك بتصميم هيكل منقوش خاص ثلاثي الأبعاد لا يعتمد على جل موصل لزج، حيث اخترع الفريق مستشعرات جافة تستطيع قياس النشاط الكهربي للمخ في وسط الشعر بالرغم من منحنيات الرأس.

يراقب الأطباء الإشارات الكهربية  للمخ بجهاز مخطط كهربية الدماغ الذي يوجد به أقطاب كهربية متخصصة تزرع في الرأس أو تثبت عليه  ويساعد هذا الجهاز في تشخيص الاضطرابات العصبية ويمكن أيضًا أن يكون مدمجًا في “وصلات الدماغ والآلة” الذي يستخدم موجات المخ للتحكم في جهاز خارجي مثل طرف صناعي أو روبوت أو  ألعاب الفيديو.

أغلب الإصدارات التي لا تتطلب جراحة تتضمن استخدام المستشعرات الرطبة التي تلتصق في الرأس باستخدم جل ولكنها تهيج فروة الرأس وتسبب الحساسية أحيانًا.

اخترع الباحثون المستشعرات الجافة كبديل عن مستشعرات الجل، ولكن لم تحقق فعالية حتى الآن مثل المستشعرات الرطبة فهي المعيار الذهبي.

ورغم أن المواد النانوية، مثل مادة الجرافين قد تكون خيارًا مناسبًا إلا أن طبيعتها المسطحة والقشارية تجعلها غير ملائمة للمنحنيات غير المتساوية في رأس الإنسان وخصوصًا لفترات زمنية طويلة. ولذلك أرادت فرانسيسكا لاكوبي وزملائها أن تخترع مستشعر ثلاثي الأبعاد يعتمد على الجرافين البلوري الذي يراقب نشاط المخ بدقة دون أي التصاق.

ابتكر الفريق هياكل ثلاثية الأبعاد عديدة مطلية بالجرافين بأشكال وأنماط مختلفة يبلغ سمك الواحد منها حوالي 10 ميكرو ميتر. ومن بين الأشكال المختبرة كان الشكل السداسي هو الأفضل من حيث العمل على الأسطح المتعرجة التي بها شعر في المنطقة القذالية (بقعة في قاعدة الرأس حيث توجد القشرة البصرية للدماغ).

ودمج الفريق 8 من هذه المستشعرات في عصابة رأس مرنة ثبتت على الجزء الخلفي من الرأس، وعند دمجها مع مجموعة عصابات رأس الواقع المعزز التي تعرض إشارات بصرية تمكنت الأقطاب الكهربية من كشف الإشارة ثم تعمل مع الكمبيوتر لترجمة الإشارات إلى أوامر تتحكم في حركة الروبوت ذي الأربع أرجل بدون أي استخدام لليد.

وأوضح العلماء أن هذا العمل يمثل الخطوة الأولى نحو تطور عظيم رغم أن الأقطاب الكهربية لم تعمل بعد بشكل جيد مثل أجهزة الاستشعار الرطبة. وأضافوا أنهم يستخدمون أجهزة الاستشعار الجافة سهلة الزرع للمساعدة في توسيع نطاق تطبيق وصلات الدماغ والآلة.

المصدر: https://neurosciencenews.com

ترجمة: إنجي أحمد علي

مراجعة وتدقيق: زينب محمد