Ik heb een Brain Computer Interface ontwikkeld voor het aanpakken van ADHD bij kinderen

Ik heb een Brain Computer Interface ontwikkeld voor het aanpakken van ADHD bij kinderen

mei 25, 2019 0 Door admin

CBD Olie kan helpen bij ADHD. Lees hoe op MHBioShop.com


Huile de CBD peut aider avec TDAH. Visite HuileCBD.be


G.tec's gecommercialiseerde versie van de Unicorn EEG.
Foto: Anouk Wipprecht / g.Tec
Attention Seeker: G.tec heeft een gecommercialiseerde versie van de Unicorn EEG [hierboven] geïntroduceerd.

Ik ben een mode-tech ontwerper: ik combineer mode met techniek , wetenschap en interactieve technologieën voor gebruikerservaringen. Wanneer ze worden gedragen, monitoren veel van mijn ontwerpen fysiologische indicatoren, zoals hartslag, en reageren op deze manier op een of andere manier, waardoor de interne toestand van de drager wordt gecommuniceerd. In 2016 was ik in Linz, Oostenrijk, als artist-in-residence van Ars Electronica Futurelab en besloot ik van de gelegenheid gebruik te maken om mijn technieken therapeutisch toe te passen.

Het resultaat was een hoofddeksel dat kinderen met ADHD (Attention-Deficit Hyperactivity Disorder) en hun zorgverleners helpt om beter te begrijpen welke omgevingsfragmenten verband houden met symptomatische problemen. In april werd de onderliggende technologie commercieel beschikbaar voor makers die geïnteresseerd zijn in brain-computer interfaces (BCI’s).

Toen ik in Linz aankwam, was ik al geïnteresseerd in elektro-encefalografie (EEG) -apparaten, die de elektrische activiteit van de hersenen meten, omdat ik ze zag als een verlengstuk van mijn eerdere werk. Via Ars Electronica ontmoette ik Dominik Laister in het nabijgelegen Barmherzige Brüderziekenhuis , dat een waardevol adviseur werd. Na overleg met hem besloot ik me te focussen op wat bekend staat als het P300-gebeurtenis-gerelateerde hersentypische signaal . P300 is een frequente focus van klinische onderzoeken en BCI-onderzoek. Het is een spanningspuls, waarvan vaak gedacht wordt dat deze verbonden is met aandacht en besluitvorming , die optreedt een paar honderd milliseconden na een externe stimulus. Het P300-signaal wordt vaak gemeten bij het diagnosticeren van kinderen met ADHD, omdat het signaal langer duurt om zich te manifesteren en niet zo sterk is als bij kinderen zonder ADHD.

ADHD wordt vaak behandeld met stimulantia zoals Adderall die de concentratie en focus kunnen verhogen terwijl hyperactief en impulsief gedrag wordt verminderd. Maar hoewel medicatie kan helpen de symptomen te verzachten, helpt het niet om te begrijpen waarom een ​​kind met ADHD gevoeliger is om te reageren op bepaalde stimuli, of hoe hun symptomen kunnen worden behandeld op een manier die de afhankelijkheid van drugs vermindert.

Mijn doel was om een ​​apparaat te maken dat de gegevens zou leveren die nodig zijn voor dergelijke inzichten door zowel het brein van kinderen als hun omgeving te bewaken. Het resultaat was Agent Unicorn – een zendspoel met een uitstekende hoorn. De hoorn bevat een 8-megapixelcamera die video’s opneemt tijdens toestanden van verhoogde P300-activiteit, zoals gedetecteerd door een EEG ingebouwd in het hoofddeel zelf. Het kopstuk heeft een vorm die de elektroden automatisch op de juiste plaatsen op de schedel plaatst.

Foto waarop de auteur een Agent Unicorn-zendspoel op het hoofd van een kind plaatst.
Foto van het hoofddeksel, met een camera in de basis van de hoorn
Foto’s: Foto: Anouk Wipprecht / g.Tec
Speelse technologie: de auteur plaatst een Agent Unicorn-zendspoel op het hoofd van een kind [top]. Een camera in de basis van de hoorn [onderkant] vangt video op die naar een computer wordt verzonden wanneer het EEG via zijn elektroden een bepaald type hersengolf detecteert dat met aandacht is geassocieerd.

Om Agent Unicorn te creëren, wilde ik geen van de commerciële EEG-apparaten gebruiken die toen beschikbaar waren. De goedkopere apparaten misten goede gegevensverzameling en verwerkingscapaciteiten – velen van hen gebruikten een enkele elektrode die het voorhoofd raakte en worstelden om onderscheid te maken tussen elektrische activiteit veroorzaakt door hersengolven en activiteit veroorzaakt door spiersamentrekkingen. Medische systemen waren steil geprijsd – tot US $ 10.000 voor een onhandig, zij het betrouwbaar, apparaat.

Dus begon ik samen te werken met Christoph Guger , de oprichter en co-CEO van G.tec, een medisch ingenieursbureau in de buurt van Linz. G.tec is een grote producent van EEG-apparatuur en -software, voornamelijk leverende ziekenhuizen en andere medische klanten. Maar Guger heeft een grote interesse in de nieuwe generatie makers die neurologische gegevens in hun projecten willen gebruiken. Omdat ik specifiek geïnteresseerd was in het P300-signaal, konden we het aantal elektroden verlagen van de conventionele 64 naar acht. We ontwikkelden een miniatuur EEG-bord dat wordt aangesloten op elektroden die kunnen worden gebruikt zonder geleidende gel toe te passen.

In het zendspoelstuk is het EEG-bord verbonden met een Raspberry Pi Zero W boordcomputer. De Pi ontvangt ook een continue videobeelden van de claxoncamera. Wanneer een P300-gebeurtenis wordt gedetecteerd, verzendt de Pi draadloos een videoclip met de 3 seconden vóór de gebeurtenis en de 5 seconden daarna naar een laptopcomputer, zodat de aandacht van de drager kan worden beoordeeld.

In juli 2016 had ik een paar hoofddeksels met hoorns in verschillende vormen. In samenwerking met 3D-printspecialist Igor Knezevic in Los Angeles, hebben we onderzoek gedaan naar een nog groter aantal hoornvormen en -kleuren en zijn we begonnen Agent Unicorn uit te proberen met echte kinderen. We ontdekten al snel dat hoe speelser en raar een hoorn was, hoe enthousiaster de kinderen waren om het uit te proberen.

Een van de voordelen van Agent Unicorn is de mogelijkheid om gegevens te verzamelen wanneer een kind zich in een mentale toestand bevindt die dichter bij dat van zijn dagelijks leven ligt, vanwege de meer natuurlijke omgeving waarin het hoofddeksel kan worden gebruikt, en het bureau het biedt kinderen. In plaats van een arts die hun hersenactiviteit meet in een kliniek, terwijl ze via 64 op het hoofd gemonteerde elektroden aan een machine worden vastgeketend, kunnen kinderen het apparaat zelf oppakken en op hun hoofd plaatsen terwijl ze in een speelkamer of klas zijn.

De hoofdunits van Agent Unicorn hebben ook LED’s die knipperen tijdens P300-evenementen. Dit kan het werk van een therapeut gemakkelijker maken door momenten te benadrukken waarop een kind bijzonder oplettend is, en dit kan uitgangspunten zijn voor niet-medicamenteuze therapeutische maatregelen.

Terwijl er klinische onderzoeken gaande zijn om de waarde van het gebruik van Agent Unicorn voor de behandeling van kinderen met ADHD te bevestigen, heeft G.tec onlangs een versie van US $ 1100 met de Unicorn EEG voor wetenschappers, makers en kunstenaars uitgebracht. Deze versie wordt geleverd zonder de claxon, en gebruikt een zachte skullcap om de elektroden vast te houden en te positioneren. Een Bluetooth-verbinding verzendt gegevens voor realtime analyse met behulp van een aantal verschillende programmeertalen.

Mijn doel is om een ​​leersysteem te creëren dat meer zelfbewustzijn biedt aan dragers en helpt om onbewuste hersenactiviteit te identificeren. Iedereen kan dit dragen om hun activiteit te meten en er conclusies uit te trekken. Hoe reageren we bijvoorbeeld op verschillende kleuren? Bereikt het zien van een stuk chocolade een piek? Of hoe reageren we op het horen van onze eigen namen? Als u het apparaat zelf wilt uitproberen zonder het te kopen, neem dan deel aan een van de BR41N.io-hackathons voor BCI-ontwerpers op locaties over de hele wereld!

Dit artikel verschijnt in het print issue van juni 2019 als ‘A Brain Interface to Capture Your Attention’.


CBD Olie kan helpen bij ADHD. Lees hoe op MHBioShop.com


Huile de CBD peut aider avec TDAH. Visite HuileCBD.be


Lees meer