Ứng dụng của điện não đồ trong y tế

I/Giới thiệu: II/Lịch sử: Năm 1924, nhà tâm thần học người Áo tên Hans Berger người ghi EEG Ông nhận thấy ghi EEG bình thường, nhịp sóng điện não gồm có vài loại Nhịp sóng dễ thấy Berger đặt tên cho nhịp hay sóng alpha (alpha wave, alpha rhythm) Đôi người ta gọi nhịp Berger (Berger rhythm) nhằm vinh danh ông III.Nguồn gốc tín hiệu điện não: Vỏ não nguồn gốc hoạt động điện não thu từ bề mặt da đầu, dạng khác hoạt động điện dấn tới trường điện tạo tế bào thần kinh vỏ não Sự xếp tế bào khu vực khác vỏ não khác nhau, vùng có kiểu hình thái khác Hầu hết tế bào vỏ não xếp thành cột, cột neuron phân bố dọc theo trục dạng nhánh, song song với khác trực giao với bề mặt vỏ não Vỏ não gồm lớp khác nhau, lớp không gian cấu trúc tế bào thần kinh đặc biệt, với trạng thái chức khác đáp ứng xung điện Neuron pyramidal thành phần cấu tạo chủ yếu vỏ não Điện EEG ghi từ điện cực đặt tiếp xúc với lớp da đầu tổng hợp thay đổi điện tế bào Pyramidal Màng tế bào pyramidal không trạng thái nghỉ bị tác động liên tiếp hoạt động sinh neuron khác có liên kết synaptic Các liên kết synaptic kích thích ức chế thay đổi tương ứng tính thẩm thấu màng tế bào ion K ion Cl làm phát sinh dòng điện Điện postsynaptic kích thích tổng hợp dòng vào màng tế bào gây ion dương dòng màng tế bào tạo dọc theo phần mở rộng tế bào extra- synaptic Điện trường bên tế bảo hàm điện xuyên màng Trong điện bên màng, bán kính sợi trục tua gai, điện xuyên màng , độ dẫn môi trường bên tế bào, độ dẫn môi trường bên tế bào Mặc dù điện bên tế bào riêng rẽ nhỏ tổng điện chúng đáng kể nhiều tế bào Điều neuron pyramidal kích hoạt tức thời lớn nhỏ cách mà liên kết synaptic thành phần dọc trục dòng bên màng thêm vào, thành phần nằm ngang lại có xu hướng làm giảm điện Ngoài nguồn khác góp phần tạo tín hiệu EEG Sự giảm điện màng tế bào tới mức giới hạn xấp xỉ 10 mV nhỏ điện tái khử cực trạng thái nghỉ màng tế bào Điện hoạt động neuron não nguồn gốc EEG Nhưng chúng góp phần nhỏ việc tạo tín hiệu EEG ghi bề mặt não Do chúng thường hoạt động không đồng thời gian số lượng lớn sợi trục, sợi trục di chuyển theo nhiều hướng tương bề mặt vỏ não Nguyên nhân khác phần màng tế bảo bị khử cực điện hoạt động thời điểm cố định nhỏ so với thành phần màng tế bào kích thích EPSP điện thể hoạt động tồn thời gian ngắn hơn( cỡ - 2ms) so với EPSPs IPSPs 10 – 250ms Qua quan điểm trình bày EEG thu bề mặt da đầu coi kết nhiều thành phần tích cực, điện postsynaptic từ tế bào pyramidal thành phần tạo tín hiệu điện não VI.Các loại sóng điện não phân loại theo tần số Alpha sóng có tần số khoảng từ 7,5 tới 13 sóng/giây (Hz) Thường thấy rõ alpha vùng phía sau đầu, bên, thường bên bán cầu ưu có biên độ (chiều cao) cao Alpha thường rõ lên nhắm mắt thư giãn, biến mở mắt thức tỉnh cảnh giác chế (suy nghĩ, đếm) Đây nhịp sóng chủ yếu thấy người lớn bình thường thư giãn – sóng diện hầu hết thời kỳ đời, 30 tuổi, sóng chiếm ưu đường ghi EEG lúc nghỉ ngơi Beta sóng “nhanh” Tần số từ 14 Hz trở lên Sóng beta thường thấy bán cầu, phân bố đối xứng hai bên, rõ vùng trán Sóng bật lên dùng thuốc an thần gây ngủ, dùng benzodiazepines barbiturates Sóng suy giảm vùng có tổn thương vỏ não Nhịp beta thường coi nhịp bình thường Nó nhịp chiếm ưu bệnh nhân thức tỉnh cảnh giác hăọc lo sợ, mở mắt Theta sóng có tần số từ 3,5 tời 7,5 Hz, xếp vào loại sóng “chậm” Nó coi bất thường thấy người lớn tỉnh táo, lại coi hoàn toàn bình thường trẻ 13 tuổi ngủ Cũng thấy theta tạo thành vùng bất thường cục nơi có tổn thương vỏ cục bộ; Có thể thấy sóng theta lan tỏa bệnh lý não lan tỏa hay bệnh não chuyển hóa, bệnh lý đường nằm sâu (deep midline disorders) số trường hợp não nước (hydrocephalus) Delta sóng có nhịp từ Hz trở xuống Nó có xu hướng sóng có biên độ cao sóng chậm Nó hoàn toàn coi bình thường sóng ưu trẻ sơ sinh tuổi giai đoạn (stages and 4) giấc ngủ Nó xuất cục có tổn thương vỏ phân bố rộng khắp có tổn thương lan tràn, bệnh não chuyển hóa (metabolic encephalopathy), bệnh não nước (hydrocephalus) hay tổn thương đường sâu (deep midline lesions) Nó thường trội vùng trán người lớn (ví dụ FIRDA - Frontal Intermittent Rhythmic Delta – sóng delta có nhịp cách hồi vùng trán) phân bố trội vùng phía sau trẻ em (ví dụ OIRDA - Occipital Intermittent Rhythmic Delta - sóng delta có nhịp cách hồi vùng chẩm) V/Các dạng sóng phức hợp : 1/ Gai sóng (spike and wave): Dạng gai sóng thấy có lứa tuổi, thường trẻ em Nó bao gồm gai (có thể nguồn phát nằm vỏ não) sóng chậm (thường delta) có biên độ cao, sóng chậm coi có nguồn phát cấu trúc đồi thị, phức lặp lặp lại Chúng xuất đồng (đồng - synchronously) cân đối hai bên bệnh động kinh toàn thể hóa (generalized epilepsies) khu trú bệnh động kinh cục Trong dạng gai sóng toàn thể hóa, vắng thực (true absense) nhỏ (petit mal) đặc trưng gai - sóng Hz, gai chậm - sóng (slow spike - wave) thường thấy não bị tổn thương hội chứng Lennox - Gastaut Những gai sóng nhanh Hz trình bày phần đây, phần đa gai sóng (polyspike wave) 2/ Đa gai sóng (polyspike and wave): dạng gai sóng, sóng chậm kèm với nhiều gai Dạng thường gặp dạng gai sóng có tần số nhanh Hz - thường 3.5 tới 4.5 Hz Dạng thường có kèm với giật (myoclonus) kịch phát giật (myoclonic seizures) Đừng nhầm lẫn với gai sóng Hz, vốn coi gai sóng không thực (phantom spike and wave) - biến thể bình thường 3/ Các phóng điện dạng động kinh lệch bên theo chu kỳ (PLEDS Periodic Lateralized Epileptiform Discharges): dạng phóng điện kèm với tổn thương hay chấn thương não cấp tính Người ta thấy dạng sóng rõ tổn thương não cấp tính có kết hợp thêm với rối loạn chuyển hóa Nó khởi đầu sóng nhọn xuất cách đặn, tương đối phẳng, vùng hay bên não Sau nhịp chậm dần lại xuất sóng chậm theo chu kỳ, hoạt động điện sở nằm phóng điện dạng động kinh dần lên Cuối sóng dạng động kinh kiểu biến hoàn toàn Kiểu PLEDS thường thấy có triệu chứng định khu nặng, bệnh nặng có xu hướng dần lên 4/ Các sóng pha (triphasic waves): Sóng pha sóng tạo viền cho mầu trắng hình minh họa Chúng thường xuất có hoạt động điện giả kịch phát (pseudoparoxysmal activity) Các sóng thấy có bệnh não gan (hepatic encephalopathy), thấy dạng bệnh não chuyển hóa khác 5/ Bùng nổ ức chế (burst supression): Bùng nổ ức chế dạng bùng nổ sóng chậm hỗn hợp (mixed waves) thường với biên độ cao, xen kẽ luân phiên đường đẳng điện Thường có hai bên, lúc cân đối bên Loại sóng thường thấy sau tổn thương não nặng, sau đột quỵ thiếu máu não (postischemia), hay sau trạng thái thiếu oxy (postanoxia) Cũng thấy tạm thời (thoáng qua) gây mê sâu, trạng thái trước EEG trở nên đẳng điện hoàn toàn VI.Sóng nhiễu : 1/ Nhiễu điện tâm đồ mạch (EKG and pulse artifacts): Cả loại nhiễu nhận biết nhờ vào tính chất có chu kỳ chúng Nhiễu điện tâm đồ cho thấy rõ phức QRS theo chu kỳ, điện tâm đồ có tín hiệu điện lớn nhiều so với điện não đồ Nhiễu mạch mạch đập phía điện cực làm cho chuyển động theo chu kỳ Cả loại nhiễu nàu dễ nhận diện, gây khó khăn cho đọc điện não 2/ Nhiễu chuyển động điện cực chuyển động khác: nhiễu chuyển động bệnh nhân có đường biểu thị đột ngột, hầu hết trường hợp dốc ngược đột ngột So với sóng EEG chuẩn nhiễu có biên độ cao kéo dài thời gian Một nhiễu kiểu’POP’là chuyển dịch điện cực ngắn (nhanh), người vào nghề dễ nhầm lẫn với gai (spike), nhiên gai kiểu thấy kênh cạnh không thấy kênh thứ ba gai động kinh 3/ Nhiễu dụng cụ truyền tĩnh mạch nhiễu 60 Hz: nhiễu thường thấy ghi điện não phòng săn sóc đặc biệt (ICU) giao thoa điện Trên hình vẽ, nhiễu dụng cụ truyền nhiễu có mầu đỏ; có tính chất chu kỳ, có biên độ thấp dễ dàng nhận biết Nhiễu sáu mươi Hz thấy có nơi điện cục tiếp xúc kém, nối đất không tốt, có thiết bị điện chuyên dùng đặt gần Nó gây nên gai (spikes) có tần số 60 chu kỳ giây - tạo thành vết mực in giấy chạy với tốc độ thông thường VII/Các biến thể bình thường : 1/ Lambda POSTS: Lambda POSTS tương tự hình dạng có hình tam giác Chúng xuất khu vực phía sau cân xứng hai bên POSTS biểu của’sóng dương thoáng qua chẩm giấc ngủ (positive occipital transients of sleep) xuất giấc ngủ giai đoạn Lambda xuất bệnh nhân tỉnh táo nhìn trừng trừng vào bề mặt trắng Cả hai loại dạng sóng bình thường, xuất đơn độc, hay kéo dài, hay thành chuỗi ngắn 2/ Phức K: phức K (K Complexes) xuất ngủ mà bị đánh thức - ta thấy có kích thích âm hay kích thích khác bệnh nhân ngủ Tiếp sau phức K thường có đáp ứng thức tỉnh - cụ thể chuỗi sóng theta có biên độ cao Tiếp sau phức K, điện não đồ lại cho thấy biểu giấc ngủ, trạng thái thức tỉnh 3/ Sóng V (V Waves): Sóng V xuất vùng cạnh dọc (parasaggital areas) bán cầu có dạng sóng nhọn (sharp waves) chí dạng gai (spikes), khu vực lưỡng đỉnh (biparietal regions), tức đỉnh đầu (vertex), với pha ngược đảo đường giữa, đạo trình bắc ngang (tranverse montages) đỉnh sọ đạo trình trước - sau (front - to back) Các sóng thấy có giấc ngủ giai đoạn (stage sleep), với thoi (spindles), phức K, POSTS, v V 4/ Hoạt động điện MU (MU activity): hoạt động điện Mu dạng nhịp sóng có hình nhọn giống hình rào chắn (wicket fence) với đỉnh nhọn chân cong tròn Giữa kênh, nhịp Mu có pha nghịch đảo Tần số nói chung vào khoảng nửa hoạt động điện nhanh có 5/ Biến thể tâm thần - vận động (Psychomotor Variant): loại nhịp gặp, xuất giống hòa nhịp hay nhiều nhịp vào với để tạo nên dạng phức hợp.Như thấy hình bên, có biên độ cao so với xung quanh, sóng có hình dạng dẫy núi (như khía tạo hình chữ V) Loại nhịp hoàn toàn không cân xứng bên thường bị nhầm với hoạt động điện kịch phát 6/ Nhịp 14 (Fourteen and Six Rhythm): hay thấy trẻ em niên lớn Như thấy hình, sóng Hz 14 Hz đôi khiuốn lượn theo hướng (lên xuống), lại theo hướng ngược Nhịp kiểu thấy điển hình trạng thái ngủ buồn ngủ (ngủ gà gật), thường thấy ghi đơn cực (monopolar recordings) VIII/Nguyên tắc ghi điện não đồ : 1/ Máy ghi điện não : Các máy ghi điện não sản xuất dựa nguyên tắc phối hợp nhiều chuyển đạo Mỗi máy điện não bao gồm: — Một khuếch đại biên độ cho phép khuếch đại cách trung thực điện mức độ microvolt (mV) — Một phận ghi học số hoá cho phép tiếp nhận tín hiệu ghi lại giấy hình vi tính 2/ Vị trí đặt điện cực : Các điện cực đặt theo quy định quốc tế gọi hệ thống 10 - 20 theo tỷ lệ định toàn vùng da đầu Theo quy định, tên điện cực tên vùng da đầu chân điện cực Ví dụ: Fp (fronto polaire: cực trán), F (frontal: trán), C (central: trung tâm) Các điện cực đường mang số chẵn nằm bên phải đầu điện cực nằm bên trái mang số lẻ Các điện cực cần đặt đối xứng, giống hệt hai bên Da đầu bệnh nhân phải vị trí đặt điện cực phải bôi chất dẫn điện (hồ dẫn điện, nước muối sinh lý) để làm giảm tối đa điện trở da đầu 3/ Quy trình ghi điện não đồ : Nguời bệnh tư giãn, nửa nằm nửa ngồi nằm Buồng ghi điện não phải yên tĩnh, cách âm, thoáng mát có màng che ánh sáng Điện não đồ sở ghi điện não điều kiện bệnh nhân trạng thái thức, bình tĩnh, thư thái mặt tinh thần thể, mắt nhắm Trong trình ghi điện não, yêu cầu bệnh nhân nhắm mở mắt để đánh giá đáp ứng ghi IX/Hệ thống đặt điện cực kiểu đạo trình: 1.Hệ thống đặt điện cực 10-20 - Gồm đường nối : o Nối ống tai o Nối gốc mũi với ụ chẩm o Chu vi sọ nối với điểm tận sọ - Gồm kí hiệu sau: o F trán (Frontal) o O chẩm (Occipital) o C trung tâm(central) o P đỉnh(parietal) - Được phân chia theo tỷ lệ 10-20-20-20-20-10 - Đánh số lẻ bên trái, chẵn bên phải  Nối hai điểm mũi chẩm, ta có đường dọc giữa, điểm cách mũi 10% điểm Fpz, cách tiếp 20% điểm Fz, cách tiếp 20% điểm điểm đầu, 20% Pz Cách điểm chẩm 10% Oz  Nối ống tai ta đường trục ngang, qua điểm Cz, cách ống tai bên trái 10% điểm T3, cách them 20% điểm C3 Cách ống tai phải 10% điểm T4,cách them 20% điểm C4  Nối điểm Fpz-T4-Oz-T3 ta đường tròn đồng tâm Cz,ta chia tương tự, cách Fpz 10% ta Fp1, cách them 20% ta f7 Cách Oz 10% ta O1, cách them 20% ta T5,áp dụn tương tự ta được, Fp2-F8-O2-T6 Vẽ tiếp đường vòng cung phía trong,nối tiếp Fpz-C3-Oz,F3 nằm C3 Fpz, tương tự ta tìm F4,P3,P4 - điện cực gắn vào dái tai, gọi điện cực đối chiếu, nhiên gây cân bên bán cầu não ta gắn bên vậy, người ta kết nối tất điện cực lại với thành điểm gắn vào dái tai  2/Hệ thống đặt điện cực bổ sung: - Hệ thống 10-20 đề nghị năm 1958, gọi phương pháp chuẩn (standard method) Ngoài cách chia có cách chia tỉ mỉ để đặt nhiều điện cực hơn, 32,64 256 X/ Sơ đồ khối máy đo điện não EEG Right-leg Driver Electrodes Protection circuit Instrumentation amplifier Gain=12 Low pass filter PC Microcontroller Amplifier Gain=40 Opto-coupler High Pass Filter XI/Chức khối: song điện não có biên độ bé, khoảng vài microvolt, đó, phải khuếch đại tín hiệu lên vài nghìn lần thu nhân được, biên độ nhỏ mà tín hiệu bị suy giảm nhiễu, đặc biệt nhiễu điện từ từ mạng điện lưới 50/60Hz (bởi từ trường sinh từ đường dây điện có nhà Electrode: điện cực thu tín hiệu Protection circuit : khối bảo vệ, dụng cụ y tế, ảnh hưởng trực tiếp đến người nên cần phải có bảo vệ khỏi dòng điện mạch bảo vệ mạch khỏi phóng tĩnh điện từ thể người gây hư hỏng thiết bị Instrumentation Amplifier : khối tiền khuếch đại, khuếch đại đo khuếch đại vi sai, loại bỏ tín hiệu nhiễu chung từ hai đầu vào, loại bỏ phần nhiễu điện cực, lại hiệu điện hai điểm- hệ số khuếch đại G= 12 lần Right-leg driven: khối hồi tiếp thể,có tác dụng tang hệ số CMRR khuếch đại đo,tín hiệu vi sai bị ảnh hưởng nhiễu nhỏ High pass filter: khối lọc thông cao có tần số cắt 0.5Hz sóng não có tần số vào khoảng từ 1- 30 Hz Amplifier: khối khuếch đại thuật toán, hệ số khuếch đại G=40 Low pass filter: khối lọc thông thấp, tần số cắt khoảng 60Hz,hệ số khuếch đại G=16 Vậy tổng hệ số khuếch đại vào khoảng G=12*40*16=7680 Microcontroler: gồm có phân kênh chuyển đổi ADC Opto-couple : cánh ly quang, cách ly tín hiệu trước đưa vào máy tính để xử lý Pc: máy tính dùng phần mêm để xử lý tín hiệu XII/Ứng dụng EEG vào khoa học đời sống: 1/Brain Car Dùng trí não để điều khiển xe lăn tuyệt, đáng mừng ý tưởng giúp người ta không cần phải lái xe Bộ dụng cụ bao gồm 16 cảm biến đọc xung điện não chuyển chúng thành lệnh điều khiển xe Thêm nữa, xe tự động không chấp hành mệnh lệnh tình nguy hiểm đưa xử lý xác Song nhiều việc phải làm trước nghiên cứu thương mại hóa Hiện phòng AutoNOMOS trung tâm trí tuệ nhân tạo Berlin, Đức đảm trách công việc 2/Tai nghe đoán tâm trạng Được chế tạo Neurowear, tai nghe hệ trang bị cảm biến đo điện não đồ (EEG), có nhiệm vụ quét khu vực não để tìm tâm trạng người nghe chọn hát tương ứng Tai nghe Neurowear sản xuất theo thiết kế Mico - (Ảnh: Neurowear) Khi gắn vào smartphone chạy ứng dụng Mico, chuyên liệu di động, tai nghe xác định tâm trạng người đeo chọn nhạc từ kho liệu Neurowear, chẳng hạn Zzz, cảm thấy người dùng buồn ngủ Tuy nhiên, người chế tạo quên nhiều người chẳng thích nghe hát phản ánh tâm trạng họ Ví dụ, bị stress, chẳng muốn tống thêm hát não nề vào đầu, theo trang tin Gizmag Hiện tai nghe hãng Neurowear dạng nguyên mẫu, với bề trắng toát ấn tượng, vừa trình làng kiện công nghệ SXSW, Texas (Mỹ) 3/Biến sóng điện não thành âm nhạc: Masaki Batoh, nhạc sĩ người Nhật sống Tokyo phát triển thành công cỗ máy phát tiếng nhạc cách gắn vào đầu để bắt nhịp sóng âm não Batoh thủ lĩnh ban nhạc Rock vào năm 1980 Nhật Bản, ông cho biết ngạc nhiên Batoh gọi thiết bị BPM Đây loại nhạc cụ đặc biệt xây dựng từ công ty MKC, bao gồm Chiếc “mũ” BPM có hệ thống đèn kết nối với bo mạch chủ, nghệ sĩ biểu diễn đeo mũ nh mắt album nhạc từ máy BPM vào tháng ba năm 2011 Nhưng hội nghệ sĩ có trụ sở Tokyo đất sóng thần Album thứ hai ghi âm sóng điện não từ máy BPM năm loại nhạc cụ thông thường 4/Chơi game với điều khiển sóng não: Công ty NeuroSky có trụ sở Thung lũng Silicon giới thiệu thiết bị điều khiển trò chơi video lượng sóng não người Ông Greg Hyver đại diện cho NeuroSky giải thích lượng vô hình sóng điện não phát sinh theo tâm lý người chơi thiết bị cảm ứng thu nhận chuyển vào điều khiển hành động game qua phần mềm máy tính biên dịch Điều có nghĩa vật thể hình đẩy hay kéo lại tập trung ý chí người chơi, giống việc sử dụng chuột máy tính NeuroSky cho biết họ bán giải pháp cho hãng sản xuất trò chơi để đưa thị trường số sản phẩm vào dịp nghỉ lễ Giáng sinh 2007 Mỗi thiết bị cảm ứng não đơn chế tạo Hàn Quốc theo đặt hàng NeuroSky với giá thành 50 USD Công nghệ cho phép tích hợp vào máy nghe nhạc số xinh xắn để tự động chọn nhạc hợp với tâm trạng chủ nhân chế tạo thiết bị trợ giúp người cao tuổi bị hạn chế vận động 5/Flying Buddy 2: Trực thăng điều khiển từ xa ý nghĩ Mới đây, nhà nghiên cứu Đại học Zhejiang (Trung Quốc) chế tạo mẫu quadrotor điều khiển từ xa ý nghĩ mang tên Flying Buddy Quadrotor - trực thăng cánh - đồ vốn dân chơi kỹ thuật công nghệ Việt Nam giới ưa thích Không mua hàng có sẵn về, nhiều người bỏ thời gian công sức để mày mò lắp ráp mẫu quadrotor điều khiển từ xa độc đáo Mới đây, nhà nghiên cứu Đại học Zhejiang (Trung Quốc) chế tạo thành công mẫu quadrotor điều khiển từ xa ý nghĩ Họ cho rằng, việc điều khiển thành thục đồ chơi bay giúp trí não người "tập thể dục" theo nghĩa nó, từ trở nên tập trung làm việc hiệu Được đặt tên Flying Buddy 2, Những tín hiệu phát từ não Flying Buddy tiếp nhận thực thông qua kết nối bluetooth Wi-Fi Bộ headset EEG giúp giúp Flying Buddy "phiên dịch" suy nghĩ người theo nội dung chương trình lập trình sẵn Cụ thể, bạn tập trung nghĩ "Left!", máy bay cất/hạ cánh; nghĩ "Right!", bay phía trước, v.v 6/Truy cập máy tính ý nghĩ Với thiết bị giống tai nghe, người sử dụng máy tính dùng ý nghĩ để làm mật sử dụng máy John Chuang, chuyên gia trường Công nghệ Thông tin thuộc Đại học California Mỹ, đồng nghiệp vừa chế tạo thiết bị có khả nhận dạng người sử dụng sóng não Thay dùng mật ký tự, hệ thống có hình dạng giống tai nghe sử dụng mật ý nghĩ Neurosky Mindset, tên thiết bị, giao tiếp với máy tính qua sóng Bluetooth để xác thực danh tính người, Discovery đưa tin Thiết bị giống tai nghe giúp người truy cập vào máy tính ý nghĩ (Ảnh: Discovery) Một số tình nguyện viên thử nghiệm Neurosky Mindset Nhóm nghiên cứu yêu cầu họ thực hoạt động thần kinh để đo sóng não Đầu tiên, tình nguyện viên thực ba việc: tập trung vào hoạt động thở, tưởng tượng ngón tay họ di chuyển lên xuống, nghe giai điệu âm nhìn vào dấu chấm giấy sau giai điệu vang lên Sóng não tình nguyện viên hoàn toàn khác với sóng não người khác Trong nhiệm vụ tiếp theo, tình nguyện viên chọn loại ý nghĩ mà họ thích để tăng mức độ bí mật - tưởng tượng họ đá bóng, hát, vung gậy bóng chày, đạp xe Ngoài ra, họ nghĩ vài vật thể 10 giây Bằng cách đo sóng não tình nguyện viên nhiệm vụ sau tham chiếu chúng với sóng não ba nhiệm vụ đầu, nhóm nghiên cứu tạo mật riêng người Ngay tình nguyện viên nghĩ tới nhiệm vụ giống nhau, mật người không trùng với người khác 8/Samsung phát triển công cụ điều khiển não cho điện thoại máy tính bảng Việc thao tác thiết bị cảm ứng thật thú vị điều sảy điều khiển chúng ý nghĩ Đó xác điều mà Samsung giáo sư Roozbeh Jafari đại học Texas tiến hành nghiên cứu Một hoàn thành, hệ thống cho phép người sử dụng đội mũ gắn điện cực để điều khiển ứng dụng thứ khác hình cảm ứng điện thoại máy tính bảng Samsung Galaxy Note 10.1 thiết bị đưa thử nghiệm tính vào thiếp lập, cho phép người dùng mở ứng dụng thực lựa chọn từ danh mục cách tập trung vào biểu tượng nhấp nháy với tần số định Tại thời điểm cần 45 phút để hoàn thành mũ với điện cực cần keo để kết dính Tỉ lệ xác 80-95% với lựa chọn thực giây Khá ấn tượng với công cụ vậy, chắn nghe thêm nhiều điều thú vị dự án tháng tới 9/Xác định hành vi phậm tội Việc xác định hành vi tội phạm điều đơn giản, diễn thực tế ghi nhận qua hình ảnh, âm thanh, dấu vết để lại Tuy nhiên, để xác định dấu hiệu phạm tội ý nghĩ người điều dường không tưởng Mặc dù vậy, thành tựu nhà khoa học thuộc Trường Đại học Northwestern - Chicago giúp khắc phục vấn đề vô khó khăn Công nghệ đọc sóng não ý tưởng xuất não cho biết ý định phạm tội nằm đầu người mà không cần đến việc buộc phải nói Biết trươc dấu hiệu phạm tội qua song não Công nghệ - biến điều không tưởng thành thực Một máy giúp đọc suy nghĩ đầu người điều không tưởng niềm mơ ước giới khoa học Nhưng, giấc mơ dần trở thành thực Xuất phát từ yêu cầu đặt cho chiến chống chủ nghĩa khủng bố toàn giới, nhà khoa học Mỹ không ngừng nghiên cứu tiến hành nhiều thử nghiệm kiểm tra sóng não nhằm phát thông tin liên quan đến tội phạm chúng tồn dạng ý tưởng nằm đầu kẻ có ý định khủng bố Nghiên cứu chuyên gia tâm lý học đến từ Đại học Northwestern - Chicago, Mỹ mở hướng đắn đem lại lời giải cho toán tưởng có lời đáp Công nghệ đời dựa tảng loại thiết bị phát nói dối phát triển từ năm 1950 Tuy nhiên, không giống với cách phát nói dối truyền thống đặt câu hỏi nghi vấn có hay để đối tượng trả lời tập trung vào tình tiết đặc biệt dẫn tới việc tìm thủ phạm, công nghệ kết hợp thiết bị kiểm tra nói dối với thiết bị kiểm tra sóng não Trên thực tế, từ năm 1980, Peter Rosenfeld kết hợp loại máy kiểm tra nói dối với công nghệ ghi lại hoạt động sóng điện não Ông tìm sóng não có tên gọi P300 - loại sóng não có chức kích thích trình hình thành hình ảnh sau 300 mili giây phát thông qua cực điện gắn lên phần da đầu P300 biết đến với vai trò kích thích trình hình thành hình ảnh có ý nghĩa quan trọng việc kiểm tra ý định phạm tội Để kiểm tra thông tin ý định phạm tội, việc theo dõi P300 giúp ta lần tín hiệu thần kinh trình nhận thức hay vô tình vấn đề, kiện mẩu thông tin có liên quan đến tội phạm diễn đầu đối tượng Nhóm giáo sư Rosenfeld áp dụng cách kiểm tra cho trường hợp xếp phạm tội giả định Chẳng hạn sử dụng để kiểm tra người có ý định trộm vật Kết ghi lại thông tin sóng não phản ánh xác Tương tự, nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm tra 29 sinh viên trường Những sinh viên chia làm hai nhóm: nhóm giao nhiệm vụ đóng vai kẻ tội phạm ôm đầu kế hoạch phạm tội; nhóm lại hoàn toàn vô tội Kết thiết bị đọc người với ý định phạm tội cách chi tiết xác như: có ý định đánh bom nhằm vào địa điểm Houston, Taxes Ngay thời gian tiến hành kế hoạch hay chi tiết cụ thể khác liên quan đến toàn kế hoạch như: lựa chọn cách tiến hành sao, dự kiến viết thư khủng bố, lực lượng hỗ trợ máy đọc hoàn toàn trùng khớp với suy nghĩ sinh viên Trong đó, nhóm sinh viên đóng vai vô tội, thiết bị ghi lại toàn thông tin sóng não P300 đọc toàn kế hoạch dự kiến chơi nhóm sinh viên này, dù không họ nói Toàn thông tin mà thiết bị đọc từ sóng não hai nhóm sinh viên lên với dòng chữ chạy dài hình hiển thị máy tính kết nối với thiết bị Có thể trở thành công nghệ phát tội phạm tương lai? Kết thử nghiệm cho thấy khả phân tích nhận định xác suy nghĩ liên quan đến ý định phạm tội đầu người công nghệ đọc sóng não Ngay ý nghĩ giả định đối tượng tham gia thử nghiệm phân công vai đóng chúng đọc rõ hiển thị hình Theo đánh giá nhà nghiên cứu, công nghệ đọc ý nghĩ phạm tội bước tiến có nhiều khả ứng dụng lĩnh vực an ninh nhằm phát âm mưu khủng bố, thực tội phạm tồn dạng suy nghĩ bên đầu kẻ phạm tội Thành tựu giúp khoanh vùng cách hiệu đối tượng tình nghi ngăn chặn trước kế hoạch khủng bố hay kế hoạch phạm tội khác trở thành thực Song, theo nhìn nhận từ giới chuyên gia lĩnh vực an ninh, thực tế xuất nhiều tình đa dạng phức tạp nhiều so với giả định tình kiểm tra kiểm soát công nghệ cách để tham khảo chưa thể áp dụng phòng, chống tội phạm Và tất nhiên, kết kiểm tra sóng não phát ý định phạm tội xem chứng để kết tội đối tượng tình nghi Dù nữa, công nghệ đọc ý nghĩ phạm tội thông qua sóng não thành tựu quan trọng mở nhiều hướng ứng dụng khác y học số ngành khoa học khác Trong đó, nhà khoa học đặc biệt hướng tới ứng dụng công nghệ kiểm tra sóng P300 việc tạo dấu ấn riêng dạng vân tay sóng não (brain fingerprinting) hay giúp đọc ý nghĩ bệnh nhân sống thực vật 10/Sao lưu liệu não - Ý tưởng lớn Bộ nhớ dự phòng cho máy tính không điều xa lạ tiếp cận với công nghệ thông tin Cùng với phát triển trí tuệ nhân tạo, nhà khoa học hàng đầu Vienna - Áo hướng tới ý tưởng Trong tương lai không xa, nhớ dự phòng ghi lại toàn trí nhớ não sống đời Theo nhà khoa học tham dự hội thảo khoa học diễn thủ đô Vienna - Áo, vòng thập kỷ tới, nhân loại chứng kiến thành tựu đột phá khoa học: toàn ký ức lưu giữ não người chép thành nhớ dự phòng TS Raymond Kurzweil - người tham gia chương trình nghiên cứu Vienna - Áo cho biết: điều đơn giản trình chép liệu dự phòng máy tính Trước 500 khách mời dự hội thảo khoa học diễn Vienna - Áo năm vừa qua, tiến sĩ Kurzweil, đồng thời người đạt nhiều giải thưởng cho ứng dụng máy tính vào công nghệ nhận diện giọng nói khẳng định: điều hoàn toàn thực vòng 20 năm tới Sao ký ức cho não Từ ý tưởng đến thực tiễn Xuất phát từ ý tưởng việc tạo chương trình cho phép tạo lập lại nhạc theo phong cách nhà soạn nhạc tiếng TS Kurzweil 15 tuổi, cậu niên trẻ đầy sáng tạo gây ý giới khoa học Mỹ Nhờ đó, cậu bé may mắn diện kiến Tổng thống Mỹ Lydon B Johnson để nói chuyện ý tưởng khoa học táo bạo vượt thời gian Không lâu sau đó, Kurzweil bắt đầu chế tạo thành công cỗ máy cho phép đọc ghi lại phát biểu dành cho người mù để tặng riêng cho người bạn thân bị khiếm thị cậu Phát minh Kurzweil sau tạo nên cách mạng công cụ âm nhạc Sau nhiều thành công lĩnh vực chuyên ngành, Raymond Kurzweil bắt đầu đưa ý tưởng việc tạo "bộ não dự phòng" "Mọi người cho điên, song hoàn toàn tin tương lai, điều trở thành thực"- Ông nói Trong thực tế, ngày có nhiều thành tựu khoa học hỗ trợ người tiến dần đến việc biến ý tưởng thành thực Với việc giải mã tín hiệu não thông qua thiết bị quét cộng hưởng từ trường MRI; thành tựu phát triển trí tuệ nhân tạo; đặc biệt công nghệ tiên tiến đại như: công nghệ nano, công nghệ đọc suy nghĩ não khoa học dần biến điều không tưởng thành thật Trong vòng vài thập kỷ tới, toàn sở liệu não người ghi lại lục lại cách dễ dàng Điều góp phần lưu lại ký ức người, ứng dụng nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như: để giải vụ án, hỗ trợ điều trị chứng suy giảm trí nhớ (Alzheimer) nhằm phục hồi trí nhớ cho người bị trí nhớ thương tổn não Đến nanobot Việc đưa ý tưởng ký ức dự phòng từ lâu nhắc đến nhiều giới khoa học, song có xuất công nghệ nano, ý tưởng có hi vọng trở thành thực TS Kurzweil cho biết: vòng 20 năm tới, thể người có hàng nghìn cỗ máy nanobot siêu nhỏ thể, chí mạch máu Chúng giúp người hàn gắn cách nhanh chóng tổn thương mạch máu bên thể, giải dễ dàng vấn đề "hỏng hóc" thể chúng ta, góp phần bảo vệ sức khoẻ, cải thiện vẻ bề người chí tiến hành việc chép lại nội dung lưu vùng não kiểm soát trí nhớ người Có thể hiểu cách đơn giản trình chép nội dung kí ức não việc: Các nanobot xâm nhập vào hệ thống não bộ, cụ thể vùng não kiểm soát trí nhớ thông tin, sau tiến hành ghi lại thông tin não dạng tín hiệu điện não Những thông tin truyền xử lý trung tâm máy tính Tại đây, máy tính tiến hành tập hợp thông tin, cập nhật chúng thường xuyên, ghi chép lưu giữ lại Khi cần lục lại kí ức đó, nhà khoa học việc tiến hành giải mã thông tin lưu lại chuyển chúng thành thông tin kiện xảy TS Kurzweil tiết lộ: từ năm đầu thập niên 80, ông dự báo điều xảy tác động trình phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ năm 1990 Và thực tế, dự đoán diễn tính toán nhà khoa học Cùng với thời gian, người tạo nhiều công trình khoa học vĩ đại biến nhiều ý tưởng thành thật Chắc chắn, việc tạo nhớ dự phòng cho não người điều khoa học hướng tới Với công nghệ nano, hoàn toàn tin tưởng vào tương lai ý tưởng Minh Ngọc(Theo daily mail) 11/"Hack" não giáo sư Stephen Hawking Đại học Stanford tạo thiết bị chuyển sóng não vào máy tính, hi vọng giúp "hack" trực tiếp não nhà vật lý lý thuyết vĩ đại Hawking, thể khuyết tật ông teo dần Giáo sư Stephen Hawking đeo thiết bị iBrain (Ảnh: healthmad.com) Các nhà khoa học Stanford (Mỹ) - đứng đầu tiến sĩ Phillip Low - làm việc với giáo sư Stephen Hawking để truy nhập sóng não ông cách trực tiếp Họ gọi công cụ sử dụng cho việc iBrain, thiết kế để thu sóng não truyền lên máy tính Trong thành phần iBrain có băng màu đen có chứa nhiều dẫn truyền thần kinh, dùng để chít đầu người cần thu sóng não Tờ Telegraph cho biết, hội nghị Francis Crick Memorial Cambridge (Anh) vào tháng tới, ông Low trình diễn công nghệ giáo sư Hawking "Chúng muốn tìm cách để não giáo sư hoạt động mà không phụ thuộc vào thể Việc giống hack vào não giáo sư vậy", ông Low nói với tờ Telegraph Về bản, thử nghiệm việc đọc ý nghĩ Giáo sư Hawking sử dụng công nghệ Hè năm ngoái, Low bay đến Anh để gặp giáo sư Hawking Low đeo iBrain cho giáo sư yêu cầu ông sử dụng thật nhiều lượng não để tưởng tượng bóp chặt bóng Mục đích để xem liệu suy nghĩ giáo sư chuyển thành câu chữ hay không, thông qua loạt tín hiệu Vào thời điểm đó, ông Low nói với tờ Thời báo New York: "Chúng muốn xem liệu có thay đổi tín hiệu hay không Và thực tế, có nhận thấy điều đó" Low nói với tờ Telegraph công nghệ sóng não mở khả kết nối cử động định sẵn với thư viện từ ngữ chuyển chúng thành lời nói, nhờ cung cấp cho người bị hỏng thần kinh thực vật công cụ giao tiếp dựa vào não nhiều vào thể" Cơ tay giáo sư Hawking teo dần Tờ Daily Mail cho biết, ông không sử dụng "máy nói" Hiện giáo sư Hawking sử dụng công cụ gọi "cheek switch", phải vài phút để tạo thông điệp iBrain đề xuất thay Thậm chí, nhà nghiên cứu iBrain tin rằng, ngày giúp điều trị trầm cảm tự kỷ XIII Ứng dụng điện não đồ y tế Theo dõi chẩn đoán bệnh động kinh 1.1 Bệnh động kinh ? Động kinh rối loạn tế bào thần kinh thời điểm phát xung điện bất thường Các xung điện gây rối loạn chức tạm thời tế bào thần kinh khác não từ làm cho ý thức bị thay đổi hay Mỗi lần gọi động kinh Động kinh tình trạng bệnh lý ảnh hưởng đến não thường gặp 1.2 Nguyên nhân dẫn đến bệnh đông kinh Có nhiều nguyên nhân gây động kinh tổn thương não giai đoạn bào thai, chấn thương đầu, u não, dị dạng mạch máu não, di chứng sau tai biến mạch máu não, nghiện rượu số tỉ lệ thấp động kinh có liên quan di truyền Tuy nhiên, dù với phương tiện chẩn đoán đại số trường hợp nguyên nhân động kinh 1.3 Các loại động kinh Có loại chính: Các động kinh cục bộ: phần não sau lan phần khác Hai dạng động kinh cục thường cục đơn giản cục phức tạp Trong động kinh cục đơn giản, bệnh nhân có cảm giác lạ hay bất thường chẳng hạn co giật phần thể, thị giác hay khứu giác bất thường, cảm giác lo lắng hay sợ sệt, khó chịu vùng dày hay chóng mặt Trong động kinh cục phức tạp, bệnh nhân động kinh xảy ra, trông họ lú lẫn Người bệnh có hành vi vô nghĩa qua lại, xoay đầu, xoa tay họ nhớ hành vi sau Các động kinh toàn thể: bắt đầu lúc toàn não làm cho bệnh nhân ý thức từ đầu Có hai dạng toàn thể thường gặp vắng ý thức co cứng - co giật toàn thể Trong vắng ý thức, bệnh nhân nhìn chằm chằm mắt họ cuộn lên Loại động kinh đặc trưng ý thức khoảng 5-15 giây động kinh chấm dứt người bệnh không nhớ xảy Trong co cứng-co giật toàn thể, người bệnh thường phát tiếng kêu ngắn, ý thức ngã xuống sàn Các co cứng tay chân co giật Bệnh nhân bị tiểu dầm 1.4 Điện não đồ động kinh 1.4.1 Các dạng bất thường sóng điện não a b c d e f Nhọn Đa nhọn Nhọn-sóng Nhọn-chậm Đa nhọn-sóng Sóng chậm 1.4.2 Điện não đồ động kinh Mặc dù điện não đồ không đặc hiệu độ nhạy không cao, từ lâu phương pháp coi công cụ quan trọng nhà động kinh học Chẩn đoán động kinh phối hợp lâm sàng điện não đồ, đặc biệt lâm sàng đóng vai trò quan trọng Trong thực hành lâm sàng ghi điện não đồ, bệnh nhân động kinh chia làm loại: ghi ghi Ghi hoạt động điện não lâm sàng bệnh nhân động kinh đặc biệt có ích việc xác định động kinh thực hay không, có nguồn gốc khu trú hay lan tỏa Nhưng thực tế thường xảy khả tiên đoán trước, nhiên ghi kích thích chủ ý ghi điện não bị nhiễu co cử động Những bất thường điện não đồ thường nghiên cứu giai đoạn động kinh 1.4.3 Độ nhạy độ đặc hiệu điện não đồ động kinh Độ nhạy độ đặc hiệu điện não đồ động kinh: xuất bất thường dạng động kinh điện não đồ không đồng nghĩa với động kinh Những nghiên cứu dân số rộng rãi tỷ lệ 0,5% người thử nghiệm có bất thường điện não đồ, bệnh sử động kinh Độ nhạy điện não động kinh vào khoảng 50% Vì đứng trước bệnh nhân có dấu hiệu động kinh lâm sàng, ghi điện não đồ bình thường không loại trừ chẩn đoán động kinh Nếu ghi điện não đồ nhắc lại nhiều lần, có 8% bệnh nhân chẩn đoán động kinh tiếp tục có ghi điện não bình thường Điều chứng tỏ để phát hoạt động động kinh điện não đồ, cần ghi nhiều lần 2.Điện não đồ tai biến mạch máu não Chụp cắt lớp vi tính cộng hưởng từ cho thông tin tĩnh hình thái học điện não đồ cung cấp thông tin chức não, qua phản ánh trình động học tiến triển tổn thương Do vậy, để theo dõi tốt tiến triển bệnh nhân bị tai biến mạch máu não, người ta nên phối hợp hai phương pháp với Khi hoạt động điện não trì dấu hiệu khả quan sống neuron vùng bị thiếu máu Ngược lại, tổn thương não nặng nề dẫn đến hoạt động điện não đồ thấp Tuy nhiên, tổn thương nằm sâu, tách xa khỏi vỏ não, không thấy bất thường ghi điện não đồ Điện não đồ chấn thương sọ não Chấn thương sọ não dẫn đến hôn mê không hôn mê Các biến đổi điện não đồ chấn thương sọ não liên quan chặt chẽ đến giai đoạn hôn mê Trong đó, điện não đồ bệnh nhân chấn thương sọ não không hôn mê khác không đặc hiệu Các bệnh khác áp dụng EEG để phát điều trị  Mê sảng  Tình trạng sa sút trí tuệ  Mất ngủ  U thần kinh đệm mắt  Sa sút tâm thần người già (bệnh Alzheimer) ... Tuy nhiên, tổn thương nằm sâu, tách xa khỏi vỏ não, không th y bất thường ghi điện não đồ Điện não đồ chấn thương sọ não Chấn thương sọ não dẫn đến hôn mê không hôn mê Các biến đổi điện não đồ. .. th y điển hình trạng thái ngủ buồn ngủ (ngủ gà gật), thường th y ghi đơn cực (monopolar recordings) VIII/Nguyên tắc ghi điện não đồ : 1/ M y ghi điện não : Các m y ghi điện não sản xuất dựa nguyên... điện não đồ nhắc lại nhiều lần, có 8% bệnh nhân chẩn đoán động kinh tiếp tục có ghi điện não bình thường Điều chứng tỏ để phát hoạt động động kinh điện não đồ, cần ghi nhiều lần 2 .Điện não đồ