SAN DIEGO – Les écouteurs standards peuvent être transformés en un appareil qui enregistre l’activité cérébrale et les niveaux d’exercice, expliquent les scientifiques. Une équipe californienne affirme que cette transformation est rendue possible par l’ajout de deux capteurs flexibles sérigraphiés sur une surface flexible semblable à un tampon.

Ces capteurs communiquent avec les écouteurs, qui transmettent ensuite sans fil les données collectées pour une visualisation et une analyse plus approfondie sur des appareils tels que des smartphones ou des ordinateurs portables. Ces données peuvent servir d’outil de surveillance de la santé à long terme et de détection des maladies neurodégénératives.

Les scientifiques pensent que ces capteurs, créés par des ingénieurs de l’UC San Diego, sont moins intrusifs que les appareils de pointe actuels qui mesurent la vitesse du cerveau. activité électrique et les sécrétions sudoripares du corps. L’équipe de recherche a démontré leur utilisation dans des scénarios d’exercices réels.

« Être capable de mesurer la dynamique du cerveau activité cognitive et l’état métabolique du corps dans un seul appareil intra-auriculaire intégré qui n’empiète pas sur le confort et la mobilité de l’utilisateur ouvre d’énormes opportunités pour faire progresser la santé et le bien-être des personnes de tous âges, à tout moment et en tout lieu », déclare Gert Cauwenberghs, professeur. dans le département de bio-ingénierie Shu Chien Gene Lay de l’UC San Diego, dans un sortie universitaire.

Cette réalisation est le fruit d’un mélange de biomédicalexpertise chimique, électrique et nano-ingénierie.

Faites défiler vers le bas pour voir comment fonctionnent ces écouteurs

Ils expliquent en outre que les données d’un électroencéphalogramme (EEG), qui capte l’activité électrique du cerveau, combinée au lactate de sueur – un produit de l’exercice et du normal activité métabolique – peut servir à diverses fins. Il s’agit notamment de diagnostiquer les types de convulsionssurveiller l’effort pendant l’exercice et évaluer les niveaux de stress et de concentration.

Pour garantir l’exactitude, l’équipe a comparé les données collectées au cours de leur étude de validation de principe à celles obtenues à partir de casques EEG à contact sec disponibles dans le commerce et d’échantillons de sang contenant du lactate. Leurs résultats ont montré que les données de leurs capteurs flexibles étaient tout aussi efficaces.

Les scientifiques affirment que l’avenir de la neuroimagerie et de la surveillance de la santé pourrait impliquer capteurs portables et les appareils mobiles – tels que les téléphones, écouteurset des montres – qui suivent en permanence l’activité cérébrale et les indicateurs de santé.

« Être capable de mesurer la dynamique de l’activité cognitive cérébrale et de l’état métabolique du corps dans un seul appareil intra-auriculaire intégré qui n’empiète pas sur le confort et la mobilité de l’utilisateur ouvre d’énormes opportunités pour faire progresser la santé et le bien-être des personnes de tous âges. , à tout moment et en tout lieu », explique le professeur Cauwenberghs.

Reconnaissant que les écouteurs sont couramment portés, l’équipe voit un potentiel important, mais inexploité, pour rassembler facilement signaux cérébraux et corporels.

«Les écouteurs existent depuis des décennies et, à bien des égards, ils ont été l’un des premiers appareils portables sur le marché», explique le professeur Patrick Mercier, professeur au département de génie électrique et informatique de l’UC San Diego. « Cette recherche franchit des premières étapes importantes pour montrer que des données impactantes peuvent être mesurées à partir du corps humain simplement en augmentant les capacités des écouteurs que les gens utilisent déjà quotidiennement. »

Compte tenu de la proximité de l’oreille avec le cerveau et de son glandes sudoriparesdéclare le Dr Yuchen Xu : « C’est un point d’entrée naturel : les gens sont habitués à porter des écouteurs. »

Les chercheurs soulignent l’importance d’intégrer les capteurs de manière transparente, en garantissant qu’ils sont compacts et qu’ils peuvent s’adapter à la forme unique de l’oreille. L’équipe ajoute que le principal obstacle technique était l’intégration de deux capteurs dans l’oreille et obtenir des signaux fiables de l’EEG et du lactate.

Pour une collecte efficace de la sueur, l’équipe a recouvert les capteurs électrochimiques d’un film d’hydrogel transparent, que le Dr Xu a décrit comme « semblable à une éponge et hydrophile ».

« Ce nouveau et puissant portable multimodal intra-auriculaire plateforme bioélectronique offre une riche source d’informations en temps réel sur la santé des utilisateurs, en enregistrant simultanément et dynamiquement des informations physiques et biochimiques », explique le professeur Joseph Wang.

Cependant, une limite réside dans la nécessité pour les participants de faire de l’exercice et de transpirer pour recueillir suffisamment de données sur le lactate. L’équipe espère que les futures itérations élimineront cette exigence, dans le but de transmettre sans fil les données traitées aux appareils. Ces capteurs intra-auriculaires peuvent également capturer des données supplémentaires telles que la saturation en oxygène et niveaux de glucoseouvrant la voie à des traitements innovants.

« Neurofeedback auditif couplant les mesures signaux cérébraux avec le son joué par l’appareil dans l’oreille, peut permettre de nouvelles avancées thérapeutiques potentiellement de grande envergure pour la remédiation active des troubles neurologiques débilitants, tels que acouphène pour lequel aucun traitement efficace n’est actuellement disponible », note le professeur Cauwenberghs.

L’étude est publiée dans la revue Génie biomédical naturel.

Stephen Beech, rédacteur du South West News Service, a contribué à ce rapport.

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