PiEEG es un dispositivo para un lector asequible pero preciso de bioseñales cerebrales

Ildar Rakhmatulin, un investigador del Imperial College en el Reino Unido, ha desarrollado un dispositivo que convierte una Raspberry Pi en una interfaz cerebro-computadora

Este dispositivo llamado PiEEG, es un módulo adicional que se conecta a la Raspberry Pi. Al igual que otros dispositivos de electroencefalografía (EEG), electromiografía (EMG) y electrocardiografía (ECG), PiEEG sería capaz de medir las señales eléctricas del cerebro y más allá de interpretar las recibidas.

Según Rakhmatulin, este proyecto se inició porque notó que el interés por la neurociencia aumentaba con los años. Al principio, Rakhmatulin inventó una pequeña interfaz cerebro-computadora portátil. De acuerdo con la descripción hecha por el investigador, este equipo compacto de EEG que tenía una forma circular y un radio de solo 25 mm permitía un uso diario cómodo de día y de noche.

Los datos recopilados por el dispositivo debían enviarse a un servidor personal mediante el protocolo TCP-IP, lo que permitía el funcionamiento inalámbrico y un rango de movimiento decente para el usuario. Este primer modelo también tenía una capacidad de supresión de ruido incorporada para mejorar la precisión de las grabaciones con un ruido de entrada máximo de menos de 0,35 μV.

Después del diseño, el costo total de este primer modelo fue de alrededor de $350 por 24 electrodos. Pero la escasez de chips que se produjo entre 2020 y 2021 aumentó considerablemente el costo del dispositivo. Para no abandonar su proyecto, el investigador decidió lanzar una segunda versión de su interfaz cerebro-computadora, pero esta vez basada en una Raspberry Pi lo que permitió un funcionamiento inalámbrico y un rango de movimiento decente para el usuario.

La elección de Raspberry Pi se hizo porque, según Rakhmatulin, es la computadora de placa única más popular del mercado y la forma más fácil de comenzar a dar los primeros pasos en neurociencia. Para esta segunda iteración, el investigador explica que el escudo se puede obtener usando Raspberry Pi 3 o 4, que cuesta menos de $100. Por lo tanto, es económico y fácil de mantener.

Combinado con el complemento, PiEEG costará entre $ 250 y $ 350 con las siguientes características:

• Compatible con Raspberry Pi 3 o 4
• 8 canales para conectar electrodos húmedos o secos
• Transferencia de datos a través del protocolo SPI con una frecuencia de 250 SPS a 16 kSPS y una resolución de 24 bits por canal
• Ganancia de señal programable: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
• Capacidad para medir la impedancia
• Relación de rechazo de modo común de CMRR: 120
• Ruido interno: 0,4 μV
• Ruido externo: 0,8 μV
• Relación señal/ruido (SNR): 130 dB
• LED para indicación de alimentación e indicación de conexión ADS1299
• 3 pines libres para conectar objetos externos (tierra y canal Raspberry Pi)
• Los 33 pines de Raspberry Pi GPIO se pueden usar para varias tareas, como conectar dispositivos externos
• Fácil programación con el software de código abierto suministrado para leer y procesar datos en Python, C y C++

Para aquellos que deseen obtenerlo, recientemente se ha lanzado una campaña de crowdfunding. La versión de 4 canales del PiEEG cuesta $250 y la versión de 8 canales cuesta $350.

Rakhmatulin y sus colaboradores también publicaron un artículo que demuestra su funcionalidad: pudieron controlar un ratón de juguete parpadeando.

«Pero el potencial es mucho mayor y el dispositivo se puede usar en muchas industrias diferentes, según los deseos y las capacidades del usuario», escribió.

De hecho, informa Rakhmatulin, las señales PiEEG se pueden usar, por ejemplo, para el control inteligente del hogar, juegos, robótica, entrada de teclado virtual o incluso experimentos de polígrafo de bricolaje. El dispositivo «también puede ser utilizado por entusiastas del aprendizaje automático para crear proyectos para controlar robots y miembros mecánicos con poder de pensamiento, control del sueño, control de la meditación o como detector de movimiento, mentiras y muchos más», señala Rakhmatulin.

La buena noticia con este tipo de proyectos de bajo costo es que podrían aprender más sobre el cerebro en los próximos 10 años de lo que hemos aprendido en los últimos 50. Sin embargo, el problema ahora sería encontrar personas que acepten que cualquiera puede conectarse a su cerebro. Pero además, no se pueden excluir las dificultades materiales. De hecho, se informa que los electrodos se desgastan rápidamente con el tiempo, lo que podría aumentar el costo de usar el dispositivo. Además, es necesario encontrar una manera de mantener estos electrodos en su lugar durante un largo período, lo que no es fácil durante los experimentos.

Pero ya con la capacidad de leer señales cerebrales de forma económica y realizar tareas a partir de esas señales, está resurgiendo el polémico debate sobre mantener la memoria humana en un dispositivo de almacenamiento.

Fuente: https://arxiv.org

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El UNO R4 vendrá en dos versiones, UNO R4 WiFi y UNO R4 Minima

En los últimos años, la electrónica modular se ha vuelto cada vez más popular entre aficionados y profesionales. El concepto de construir sistemas electrónicos a partir de componentes prefabricados e intercambiables ofrece muchas ventajas, entre las que se incluyen una creación de prototipos más rápida, un mantenimiento más sencillo y una mayor flexibilidad en el diseño.

Uno de los sistemas electrónicos modulares más conocidos y ampliamente utilizados es la plataforma Arduino, que proporciona una forma fácil de usar para crear proyectos electrónicos interactivos.

Arduino ha anunciado el lanzamiento de Arduino UNO R4, el sucesor del UNO R3 y lo que la compañía dice es un «gran salto adelante» para la popular serie de microcontroladores.

El UNO R4 conservará el mismo factor de forma, compatibilidad de blindaje y voltaje operativo de 5 V que otros miembros de la familia UNO. Bajo el capó cuenta con un procesador Renesas RA4M1 Cortex-M4 de 32 bits funciona a 48 MHz, lo que le permite trabajar tres veces más rápido que el UNO R3.

«Además de eso», dice un anuncio, «SRAM pasó de 2kB a 32kB, y la memoria flash pasó de 32kB a 256kB para adaptarse a proyectos más complejos». En total, dice Arduino, el UNO R4 contará con un aumento de tres a 16 veces en la velocidad del reloj, la memoria y el almacenamiento flash.

Arduino anunció:

En Arduino estamos encantados de anunciar una nueva revisión innovadora de la icónica placa UNO, que ampliará el concepto del producto más icónico y popular de la marca de código abierto, al tiempo que brinda a la comunidad de creadores una actualización tan esperada en términos de rendimiento y posibilidades.

De hecho, el Arduino UNO R4 conserva las características bien conocidas de la familia UNO (factor de forma estándar, compatibilidad con blindaje, voltaje de funcionamiento de 5 V, robustez excepcional), al tiempo que ofrece nada menos que un Cortex®-M4 de 32 bits y un aumento de 3 a 16 veces en velocidad de reloj, memoria y almacenamiento flash.

La nueva placa, que estará disponible en Wi-Fi y versiones Minima «económicas», llega con un DAC analógico de 12 bits, además de otras actualizaciones de rendimiento y calidad de vida, como un puerto USB-C y un aumento máximo de la tensión de alimentación a 24V. Además, un bus CAN y un puerto SPI permiten a los usuarios «minimizar el cableado y ejecutar diferentes tareas en paralelo conectando múltiples escudos».

La versión WiFi viene con un módulo WiFi Espressif S3, lo que amplía las posibilidades creativas para creadores, educadores y aficionados, mientras que el UNO R4 Minima es una opción rentable para aquellos que buscan el nuevo microcontrolador sin funciones adicionales.

Arduino UNO R4 está equipado con el Renesas RA4M1 a 48 MHz (3 veces en comparación con el UNO R3), además, se ha aumentado la SRAM de 2 a 32 KB y la memoria flash de 32 a 256 KB para poder realizar proyectos más complejos.

Por otra parte, se menciona que el puerto USB se actualizó a USB-C y el voltaje de suministro máximo se incrementó a 24 V con un diseño térmico mejorado. La placa proporciona un bus CAN, lo que permite a los usuarios minimizar el cableado y ejecutar diferentes tareas en paralelo conectando múltiples pantallas. Finalmente, la nueva tarjeta incluye un convertidor de analógico a digital de 12 bits.

En general, Arduino UNO R4 es la respuesta a las solicitudes de mejoras y actualizaciones de la comunidad de desarrolladores y creadores, lo que hace que comenzar a usar Arduino sea más fácil que nunca.

En cuanto a la compatibilidad de hardware, el pinout, el voltaje y el factor de forma no cambian con respecto al UNO R3, lo que garantiza la máxima compatibilidad eléctrica y de hardware con los escudos y proyectos existentes. En el lado del software, se hace un gran esfuerzo para maximizar la compatibilidad con versiones anteriores de los más populares.

Cabe mencionar que Arduino UNO R4 está programado para fines de mayo, cuando se revelarán más detalles sobre sus características.

Fuente: https://blog.arduino.cc

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