"Biosemi ActiveThree "ความก้าวหน้าของBCI

คลื่นสมองเป็นหนึ่งในสัญญาณชีวภาพที่น่าทึ่งที่สุดของมนุษย์

ทุกวินาทีที่เราคิด รู้สึก หรือกระทำการใดๆ สมองของเราจะส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นจากการทำงานของเซลล์ประสาท สัญญาณเหล่านี้สามารถถูกวัดได้ผ่านอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า EEG (Electroencephalography) การวัดสัญญาณสมองแบบนี้ทำให้นักวิจัยสามารถติดตามและวิเคราะห์กิจกรรมในสมองเพื่อทำความเข้าใจการทำงานของมันในสภาวะต่างๆ เช่น ระหว่างการนอนหลับหรือการมีสมาธิ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้นำไปสู่การพัฒนาระบบที่เรียกว่า Brain-Computer Interface หรือ BCI ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่เชื่อมโยงการทำงานของสมองกับเครื่องจักร ทำให้มนุษย์สามารถสื่อสารหรือควบคุมอุปกรณ์เพียงแค่ใช้ความคิด หนึ่งในอุปกรณ์ที่ถูกออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์การใช้งานนี้คือ Biosignal Active Three อุปกรณ์บันทึกสัญญาณสมองที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่องานวิจัยด้านประสาทวิทยาและ BCI โดยเฉพาะ

เรามาเจาะลึก Biosignal Active Three กันซักหน่อย

• ชื่อโมเดล: Biosignal Active Three
• ปีที่ผลิต: ประมาณช่วงปี 2020
• บริษัทผู้ผลิต: Biosemi
• กลุ่มผู้ใช้เป้าหมายหลัก: นักวิจัยด้านการแพทย์และประสาทวิทยา, กลุ่มผู้สนใจศึกษา BCI

• ราคา: ระบบพื้นฐานเริ่มต้นที่ 12,000 ยูโร รวมอิเล็กโทรด, AD-box, แบตเตอรี่ 2 ก้อน, เครื่องชาร์จ, ตัวรับสัญญาณ USB2 และซอฟต์แวร์ LabVIEW เเละราคาจะเเพงขึ้นตามตำแหน่ง electrode เช่น 8 ช่อง พร้อมอิเล็กโทรดและซอฟต์แวร์: ประมาณ 14,500 ยูโร
  16+8 ช่อง พร้อมฝาครอบหัว อิเล็กโทรด และซอฟต์แวร์: ประมาณ 18,000 ยูโร
  32+8 ช่อง พร้อมฝาครอบหัว อิเล็กโทรด และซอฟต์แวร์: ประมาณ 22,000 ยูโร เป็นต้น

• จำนวน electrode channels: สามารถรองรับหลายช่องในการวัดค่าขึ้นอยู่กับการตั้งค่า

• ประเภทของ electrode: Electrode แบบแห้ง (Dry)

• ตำแหน่ง electrode บนศีรษะ: รองรับตำแหน่งทั่วไปในงาน EEG เช่น Fp1, Fp2, O1, O2

• ขนาด/น้ำหนัก: มีขนาดกะทัดรัด (ดูจากรูปภาพ) น้ำหนักเบาพกพาได้ง่าย

• Sampling rate: 2048 Hz (ความละเอียดสูงเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์สัญญาณสมอง)

• Resolution และ Signal-to-noise ratio: ให้ค่า SNR สูงทำให้สามารถวัดสัญญาณที่ชัดเจน

• การเชื่อมต่อ (Connectivity): เชื่อมต่อด้วย USB เข้ากับคอมพิวเตอร์

• Battery life: ใช้พลังงานจาก USB ไม่ต้องพกแบตเตอรี่

• Hardware: ประกอบด้วยตัวอุปกรณ์วัด EEG พร้อมแถบสายคาดศีรษะ

อุปกรณ์ Biosignal Active Three

Biosignal Active Three เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการบันทึกสัญญาณ EEG ที่ละเอียดและแม่นยำ
อุปกรณ์นี้ใช้ อิเล็กโทรดแบบแห้ง (Dry Electrodes) ซึ่งทำให้ง่ายต่อการติดตั้งและสะดวกต่อการใช้งานเมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดแบบเปียกที่จำเป็นต้องใช้เจลเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า การออกแบบให้มีความเรียบง่ายแต่ทรงพลังของอุปกรณ์นี้ ทำให้สามารถรองรับการบันทึกสัญญาณสมองได้ตั้งแต่ 8 ช่อง ไปจนถึง 256 ช่อง ซึ่งเหมาะกับการวิจัยในระดับต่างๆ

ตั้งแต่การศึกษาเบื้องต้นไปจนถึงการทำงานที่ซับซ้อนในการควบคุมอุปกรณ์ผ่าน BCI หนึ่งในคุณสมบัติที่ทำให้ Biosignal Active Three น่าสนใจคืออัตราการบันทึกสัญญาณที่สูงถึง 2048 Hz ซึ่งเพียงพอสำหรับการบันทึกและวิเคราะห์คลื่นสมองที่มีรายละเอียดสูง โดยสัญญาณ EEG ที่บันทึกได้จะถูกส่งตรงไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อ USB ซึ่งทำให้นักวิจัยสามารถติดตามการทำงานของสมองแบบเรียลไทม์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เรามาทดลองสวมใส่อุปกรณ์นี้กัน!

การสวมใส่อุปกรณ์นี้ก็ง่ายมาก เพียงแค่สวมสายคาดศีรษะที่ติดตั้งอิเล็กโทรดในตำแหน่งต่างๆ ตามมาตรฐาน เช่น Fp1, Fp2, O1, O2 ซึ่งเป็นจุดที่ใช้กันทั่วไปในการบันทึกสัญญาณสมอง จากนั้นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่าน USB เพียงเท่านี้ นักวิจัยก็สามารถเริ่มบันทึกสัญญาณสมองได้ทันที โดยไม่ต้องกังวลเรื่องแบตเตอรี่ เพราะอุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากการเชื่อมต่อ USB ทำให้ไม่ต้องพกแบตเตอรี่เสริม

การใช้งานกับซอฟต์แวร์ที่มากับอุปกรณ์อย่าง LabVIEW แล้ว นักวิจัยยังสามารถพัฒนาโปรแกรมเพิ่มเติมเองได้ด้วยภาษาโปรแกรมยอดนิยมอย่าง Python หรือ MATLAB ทำให้เกิดความยืดหยุ่นในการออกแบบและประยุกต์ใช้งานตามความต้องการ เช่น การบันทึกสัญญาณในรูปแบบไฟล์ .csv หรือ .edf เพื่อใช้ในการวิเคราะห์เพิ่มเติม

รูปตัวอย่างเเสดงผลผ่านจอ

หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญของการใช้อุปกรณ์นี้คือการนำมาใช้ในงานวิจัยด้าน BCI
ซึ่งเทคโนโลยี BCI ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยเหลือผู้ที่มีปัญหาทางการเคลื่อนไหว เช่น ผู้ป่วยอัมพาต โดยการใช้คลื่นสมองเพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ทำให้ผู้ป่วยสามารถสื่อสารหรือทำกิจกรรมบางอย่างได้ด้วยการใช้ความคิดของตนเอง ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในด้านการแพทย์และการพัฒนาเทคโนโลยี

การสวมใส่ Biosignal Active Three

ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยที่ไม่สามารถขยับมือหรือแขนได้อาจใช้คลื่นสมองเพื่อควบคุมหุ่นยนต์ที่ช่วยหยิบจับสิ่งของ หรือในด้านการบำบัดผู้ป่วย การตรวจสอบและบันทึกคลื่นสมองสามารถช่วยนักบำบัดในการวิเคราะห์สภาพสมองของผู้ป่วยระหว่างการรักษา และปรับการบำบัดให้เหมาะสมยิ่งขึ้น

นอกจากการประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์แล้ว BCI ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อความบันเทิง เช่น เกมที่ใช้คลื่นสมองในการควบคุมหรือการสร้างประสบการณ์เสมือนจริงที่ตอบสนองต่อสภาวะของสมองโดยตรง เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงแต่เปิดโอกาสให้เราสามารถสื่อสารกับเครื่องจักรได้ในรูปแบบใหม่ แต่ยังช่วยสร้างความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับสมองของเรา

มาดูภาพรวมของอุปกรณ์ Biosignal Active Three กัน

ความสามารถของ Biosignal Active Threeไม่เพียงแต่ช่วยให้นักวิจัยสามารถบันทึกสัญญาณ EEG ได้อย่างแม่นยำ แต่ยังเป็นเครื่องมือที่สามารถพัฒนาต่อในงานวิจัยและประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ ได้อย่างหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของสมองในสภาวะต่างๆ การใช้ในงาน BCI หรือการบันทึกและวิเคราะห์สัญญาณเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ อุปกรณ์นี้เปิดโอกาสให้เราได้เข้าใกล้กับอนาคตที่สมองของมนุษย์สามารถสื่อสารกับเทคโนโลยีได้โดยตรง ขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในยุคของเทคโนโลยีและการเรียนรู้

เเหล่งอ้างอิง
BioSemi ActiveThree
ActiveThree_advertorial

จัดทำโดย
กิตติพงค์ พวงสีเงิน 64120501052
พัชรพล พรายกระสินธุ์ 64120501061
ศุภธรรม สมหวัง 64120501064