科學家發明利用類似毛髮的腦電圖電極監測大腦活動的新方法

賓夕法尼亞州立大學的科學家們發明了一種利用類似毛髮的腦電圖電極監測大腦活動的新方法。這種輕巧靈活的設備無需傳統的金屬電極、導線和粘合凝膠，而是直接貼在頭皮上，使長期監測更加輕鬆舒適。

腦電圖掃描是診斷癲癇、睡眠障礙和腦損傷等疾病的重要工具。醫生通常需要長時間觀察腦電波，但標準的腦電圖設備體積龐大，佩戴不舒適。賓夕法尼亞州立大學的研究團隊希望通過設計一種能夠自然貼合頭皮的電極來解決這個問題，無需皮膚準備或塗抹麻煩的凝膠。

他們的研究發表在《NPC Biomedical Innovations》雜誌上，測試了這種新型「粘貼即用」電極。結果表明，它可以連續24小時以上提供高質量的腦電圖讀數，且信號強度不會下降。研究人員還進行了測試，以檢驗該設備在重複使用中的耐用性——在100次運動循環中，它依然牢固地附着在電極上，並保持了穩定的性能。該電極的設計模仿了人類頭髮的外觀，佩戴時幾乎隱形。

腦電圖記錄的一大挑戰是確保電極牢固地連接到頭皮上。信號弱、頭髮遮擋以及運動干擾都可能導致結果不可靠。通常使用帶有電解質凝膠的金屬電極，但它們會隨着時間的推移而變干，從而導致結果不一致。新型毛髮狀電極通過使用柔性材料和強力生物粘合劑避免了這些問題，使其成為長期監測的理想選擇。

「這種電極可以更加一致、可靠地監測腦電圖信號，而且佩戴時不會被察覺，從而提高了功能性和患者的舒適度，」沃姆利家族早期工程科學與力學教授、該研究的資深作者陶周說。

該設備的潛在應用範圍不僅局限於醫療，它還可以應用於追蹤大腦活動的消費者健康技術。由於它體積小巧、佩戴舒適且使用壽命長，可以幫助研究人員在不干擾日常生活的情況下研究大腦在現實環境中的工作方式。

資料來源：賓夕法尼亞州立大學、《自然》