
Bagaimana Teknologi Penginderaan Otak Bekerja? by canva
Kedengarannya bagus untuk mendapatkan ikat kepala yang memungkinkan Anda menjadi diri Anda yang terbaik dalam waktu kurang dari tiga menit sehari.
Bayangkan ini. Anda kembali ke sekolah, ini adalah minggu ujian, dan Anda memiliki sejumlah ujian yang harus Anda selesaikan dengan baik. Namun, baru-baru ini, Anda begitu kewalahan dengan tugas-tugas yang harus diselesaikan sehingga Anda kehilangan fokus secara tidak sengaja.
Apakah skenarionya terdengar familier? Anda mungkin pernah mengalami kecepatan berpikir yang panik ini di beberapa titik dalam hidup Anda; namun, bagaimana jika seseorang memberi tahu Anda bahwa Anda dapat dengan mudah mencegahnya terjadi lagi dengan mengenakan ikat kepala selama tiga menit setiap hari?
Muse Brain Sensing Headband memungkinkan orang bermeditasi dan menjadi lebih fokus dengan tujuh sensor, masa pakai baterai lima jam, dan aplikasi pelacakan kemajuan. Cukup aktifkan ikat kepala, pasangkan dengan aplikasi, buka aplikasi, pasang headphone Anda, dan dengarkan panduannya.
Kedengarannya bagus untuk memiliki ikat kepala yang memungkinkan Anda menjadi diri Anda yang terbaik dalam waktu kurang dari tiga menit sehari, tetapi bagaimana cara kerjanya?
Ketika saya melakukan penelitian tentang topik ini, saya perhatikan bahwa tidak banyak artikel yang memberikan analisis komprehensif tentang bagaimana otak menerima sinyal, yang saya yakini sangat penting untuk memahami sepenuhnya teknologi pengindraan otak. Saya memutuskan untuk melakukan itu karena hal ini.
Sebelum saya membahas secara spesifik neurotransmisi dalam artikel ini, pertama-tama saya akan membahas fisiologi otak. Setelah itu, diskusi singkat tentang teknologi berdasarkan fisiologi ini akan menyusul. Terakhir, saya akan membahas masa depan pengembangan komputasi otak, juga dikenal sebagai penginderaan dan analisis otak.
Mari Bicara Ilmu Otak: Neurotransmisi
Pertama, mari kita bicara tentang bagaimana transduksi sinyal bekerja di sel-sel tubuh. Sejumlah jalur di dalam sel dimulai ketika ligan, molekul kecil yang mengirimkan informasi, berikatan dengan reseptor. Jalur ini membantu dalam mengaktifkan protein atau molekul target.
Dengan kata lain, molekul sinyal menempel ke situs pengikatan tertentu, mengaktifkan molekul target lain di hilir reseptor, dan kemudian terus mengaktifkan protein tambahan dan molekul target sampai sinyal yang diinginkan dihasilkan. Sinyal yang dihasilkan kemudian naik ke tulang belakang dan mencapai otak, di mana neuron berada.
Ada sekitar 100 miliar neuron di otak Anda, yang merupakan sel saraf yang memungkinkan Anda merespons sinyal. Sel-sel kecil ini berfungsi sangat sinkron. Neuron memiliki terminal akson, dendrit, selubung mielin, dan nukleus.
Sebuah potensial aksi, impuls listrik yang berjalan dari dendrit neuron ke terminal akson, menyampaikan pesan ke neuron. Sel saraf melepaskan neurotransmitter molekul pemberi sinyal melalui potensial aksi, yang berikatan dengan reseptor neuron berikutnya .
Istilah “sinaps” mengacu pada ruang di antara dua neuron tempat semua ini terjadi. Potensial aksi akan dipicu jika neurotransmiter yang dilepaskan ke sinaps memiliki muatan listrik yang berada di atas ambang; jika tidak, tidak akan terjadi apa-apa, dan proses transduksi sinyal akan berakhir. Keadaan rangsang dan penghambatan adalah nama yang diberikan untuk kedua keadaan ini.
Medan listrik yang menyerupai getaran kecil dapat dideteksi di kulit kepala oleh sensor EEG ketika sekelompok neuron mengalami perubahan impuls listrik ini.
Ringkasnya: Sinyal listrik diterima oleh otak, yang menyebabkan neuron mengalami potensial aksi. Melalui sinaps, potensial aksi berjalan di antara neuron, menghasilkan medan listrik yang dapat dideteksi oleh sensor kulit kepala.
Sensor EEG
Teknologi elektroensefalografi, atau EEG, ditemukan pada tahun 1924 oleh seorang psikiater Jerman bernama Hans Berger. Alat ini bekerja dengan mengukur perbedaan medan listrik yang dihasilkan oleh transmisi saraf secara real time. Penguat yang memperkuat gelombang yang ditangkap dan komputer yang merekam semua data dihubungkan ke deretan elektroda pada kulit kepala seseorang secara tradisional. pengujian EEG.
Sementara elektroda mendeteksi medan listrik pada kulit kepala, data ditampilkan pada grafik secara real time. Dengan memeriksa berbagai gelombang yang disajikan, para ilmuwan dapat memecahkan kode data ini. Ada lima pola panjang gelombang yang berbeda: Theta , Alpha, Gamma, dan Delta dari frekuensi panjang gelombang terkecil hingga terbesar.
Peneliti menggunakan pola saraf ini yang diambil oleh elektroda untuk mempelajari perilaku kognitif. Dalam penelitian tidur, misalnya, peneliti mencari gelombang delta untuk menentukan seberapa dalam pasien dapat tertidur. Dalam nada yang sama, untuk menentukan apakah pasien masih dalam tidur REM, mereka akan mencari gelombang frekuensi yang lebih tinggi, seperti gelombang gamma atau beta.
Teknologi ini memungkinkan para peneliti dan dokter untuk melacak kapan dan di mana aktivitas tertentu di otak subjek terjadi berkat penerapannya yang non-invasif. Mereka kemudian akan dapat menginterpretasikan suasana hati subjek selama percakapan tertentu berdasarkan temuan ini. mereka bosan dan tidak responsif? Apakah Anda terlibat dan kritis? Apakah mereka benar-benar fokus pada percakapan atau tugas yang ada?
Teknologi EEG memungkinkan kita menggali lebih dalam otak manusia secara lebih faktual, mulai dari perilaku tidur hingga perilaku konsumen.
Metode IoT untuk Brain Sensing
Joel Murphy dan Conor Russomanno berhasil merilis OpenBCI, sebuah platform biosensing open source yang memungkinkan konsumen untuk melacak aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otak, jantung, dan otot, pada tahun 2014 dengan hampir $170.000 dan 644 pendukung. BCI adalah singkatan dari Brain Computing Interface.
Teknologi ini tersedia untuk masyarakat umum untuk pertama kalinya, membuka jalan bagi inovasi yang akan mengubah dunia.
Pada tahun 2017, produk penginderaan otak dapat ditemukan di seluruh internet. Perangkat ini menjadi semakin umum dalam kehidupan sehari-hari. Mulai dari ikat kepala yang memungkinkan orang bermeditasi hingga kacamata modis yang membantu atlet tetap modis sekaligus membantu mereka fokus lebih baik. Namun pertama-tama, bagaimana bisnis ini menggabungkan teknologi EEG ke dalam produk ini?
Ikat kepala seperti Muse Brain Sensing Headband dari InteraXon bekerja dengan menempatkan sensor di sepanjang dahi dan di belakang telinga, seperti halnya topi EEG standar. Impuls listrik yang dibaca oleh sensor segera divisualisasikan di aplikasi saat headset dipasangkan dengan aplikasinya .
Aplikasi memutuskan apakah pengguna perlu menjadi lebih fokus atau tidak berdasarkan jenis gelombang otak yang dideteksinya. Sebagai respons umpan balik terhadap gelombang ini, aplikasi menaikkan volume suara yang didengar pengguna dalam upaya untuk memfokuskan kembali pengguna jika gelombang menjadi lebih sering, menunjukkan kepada perangkat lunak bahwa pengguna sedang terganggu dari tugas yang ada.
Meskipun sangat sederhana, elektroda harus ditempatkan di seluruh kulit kepala dan di sekitar mata untuk mendapatkan pembacaan yang paling akurat karena impuls berjalan melintasi tengkorak seperti getaran kecil.
Masuk akal bahwa Muse Brain Sensing Headband memiliki sensor di sepanjang dahi karena korteks frontal adalah tempat pemecahan masalah, penilaian, dan kontrol impuls dilakukan dengan paling efektif.
Ini dapat melacak aktivitas lobus frontal, di mana kemampuan kita untuk fokus berada, tetapi mungkin tidak bisa mendapatkan pembacaan yang akurat di otak secara keseluruhan. Akibatnya, ikat kepala ini berpotensi membantu secara signifikan dalam melatih korteks frontal untuk merespons impuls dengan tenang dan mempertimbangkan tindakan secara rasional dengan pola pikir yang lebih fokus.
Brain Chipping: Masa Depan Teknologi Komputasi Otak

Brain Chipping: Masa Depan Teknologi Komputasi Otak by canva
Karena banyak manfaat medisnya, teknologi penginderaan otak banyak digunakan, termasuk membantu pasien kanker dalam menghilangkan stres dan meningkatkan tingkat pemulihan mereka. Namun bagaimana jika upaya ini juga dapat digunakan untuk merampingkan dan menyederhanakan kehidupan sehari-hari?
Kita semua pernah mendengar tentang tren baru yang dikenal sebagai chipping, tetapi bagaimana jika kita menggunakannya untuk mengontrol hal-hal sehari-hari seperti menyalakan dan mematikan lampu, mengunci pintu, mematikan jam weker di pagi hari, dan sebagainya?
Pada tingkat di mana perusahaan teknologi besar seperti SpaceX menggunakan teknologi ini, dalam beberapa dekade mendatang atau lebih cepat orang akan mendapatkan sensor yang ditanamkan di tengkorak mereka dan terintegrasi dengan berbagai perangkat lunak untuk memberi orang kendali penuh atas hidup mereka.
Tampaknya film tidak semuanya dibuat-buat. Fakta bahwa kita menjadi robot kita sendiri adalah satu-satunya alur cerita dalam film realitas ini. Namun, sebelum kita dapat mulai menggabungkan otak manusia dengan AI, banyak pekerjaan yang harus dilakukan. untuk memastikan data yang jelas dan akurat.