Ультратонкие биосовместимые полимерные покрытия для нейроинтерфейсов
Авторы:
Гирфатов Р.А., Мухлисамов Д.А., Каримов В.Р.
УУНИТ, БГПУ им. М. Акмуллы, ООО «Биоконструктор»
Контакты: morcovkin4me@mail.ru, +79932783601
Конференция:
IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер 2026: Наука и практика»
21–22 мая 2026, Самара, Россия
Аннотация
Исследована возможность применения субмикронных плёнок поливинилов и полимер-углеродных композитов на их основе для создания электродов для носимой электроники.
Обнаружена возможность применения плёнок в конфигурации сухих безгелевых и гелевых электродов.
Показано преимущество использования тонкоплёночных электропроводящих покрытий для защиты электродов.
Методами импедансной спектроскопии продемонстрировано преобладание электронного переноса заряда в тонких плёнках поливинилов.
Материалы и методы
• Полимер: сополимер лактида и гликолида (со-ПЛАЖ)
• Композит: со-ПЛАЖ + графен RG-S1 (Рисграфен)
• Методы формирования плёнок: из филамента, гранул, раствора.
• Анализ: СЭМ, АСМ, импедансная спектроскопия, циклическая вольтамперометрия и др.
• Эксперименты на коже человека (измерение ЭМГ набором Bitronics LAB).
Основные результаты
1. Модификация стандартных электродов полимерным и полимер-углеродным покрытием
Сравнение электродов:
• Без покрытия
• 10 нм покрытие
• 300 нм покрытие
• 300 нм композит (с точечным распределением углерода)
Покрытия значительно улучшают стабильность сигнала ЭМГ, снижают шум и повышают воспроизводимость.
Графики ЭМГ показывают более чистый и стабильный сигнал у покрытых электродов по сравнению с голыми.
2. Защитное биосовместимое покрытие для электродов при погружении в электролит или ткань
• Покрытие со-ПЛАЖ толщиной 50 нм существенно улучшает барьерные свойства.
• Снижается диффузия металла из электрода в окружающую ткань.
• Показаны барьерные свойства плёнки толщиной 25 мкм.
Выводы
• Доказана возможность применения тонких полимерных плёнок со-ПЛАЖ (от 3 нм) для модификации электродов нейроинтерфейсов.
• Покрытие может использоваться как для защиты самих электродов, так и для уменьшения явлений диффузии металла в окружающие ткани.
• Полученные покрытия открывают путь к созданию более долговечных, биосовместимых и комфортных сухих электродов для носимой электроники и нейроинтерфейсов.
На постере также представлены:
• Фотографии СЭМ и АСМ поверхности материалов
• Схемы электродов
• Графики импеданса, диаграммы Боде, Найквиста, хронопотенциограммы
• Фото электродов на коже человека
Постер отмечен рукописной надписью «Графическое!!! Успехов!!!» с подписью.
Это современная разработка в области биомедицинских материалов для Brain-Computer Interfaces (BCI).
Авторы:
Гирфатов Р.А., Мухлисамов Д.А., Каримов В.Р.
УУНИТ, БГПУ им. М. Акмуллы, ООО «Биоконструктор»
Контакты: morcovkin4me@mail.ru, +79932783601
Конференция:
IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер 2026: Наука и практика»
21–22 мая 2026, Самара, Россия
Аннотация
Исследована возможность применения субмикронных плёнок поливинилов и полимер-углеродных композитов на их основе для создания электродов для носимой электроники.
Обнаружена возможность применения плёнок в конфигурации сухих безгелевых и гелевых электродов.
Показано преимущество использования тонкоплёночных электропроводящих покрытий для защиты электродов.
Методами импедансной спектроскопии продемонстрировано преобладание электронного переноса заряда в тонких плёнках поливинилов.
Материалы и методы
• Полимер: сополимер лактида и гликолида (со-ПЛАЖ)
• Композит: со-ПЛАЖ + графен RG-S1 (Рисграфен)
• Методы формирования плёнок: из филамента, гранул, раствора.
• Анализ: СЭМ, АСМ, импедансная спектроскопия, циклическая вольтамперометрия и др.
• Эксперименты на коже человека (измерение ЭМГ набором Bitronics LAB).
Основные результаты
1. Модификация стандартных электродов полимерным и полимер-углеродным покрытием
Сравнение электродов:
• Без покрытия
• 10 нм покрытие
• 300 нм покрытие
• 300 нм композит (с точечным распределением углерода)
Покрытия значительно улучшают стабильность сигнала ЭМГ, снижают шум и повышают воспроизводимость.
Графики ЭМГ показывают более чистый и стабильный сигнал у покрытых электродов по сравнению с голыми.
2. Защитное биосовместимое покрытие для электродов при погружении в электролит или ткань
• Покрытие со-ПЛАЖ толщиной 50 нм существенно улучшает барьерные свойства.
• Снижается диффузия металла из электрода в окружающую ткань.
• Показаны барьерные свойства плёнки толщиной 25 мкм.
Выводы
• Доказана возможность применения тонких полимерных плёнок со-ПЛАЖ (от 3 нм) для модификации электродов нейроинтерфейсов.
• Покрытие может использоваться как для защиты самих электродов, так и для уменьшения явлений диффузии металла в окружающие ткани.
• Полученные покрытия открывают путь к созданию более долговечных, биосовместимых и комфортных сухих электродов для носимой электроники и нейроинтерфейсов.
На постере также представлены:
• Фотографии СЭМ и АСМ поверхности материалов
• Схемы электродов
• Графики импеданса, диаграммы Боде, Найквиста, хронопотенциограммы
• Фото электродов на коже человека
Постер отмечен рукописной надписью «Графическое!!! Успехов!!!» с подписью.
Это современная разработка в области биомедицинских материалов для Brain-Computer Interfaces (BCI).
❤1
БОС на КГР и Стабилометрии (Биологическая обратная связь с использованием кожно-гальванической реакции и стабилометрии)
Автор: Павел Рудыч, Новосибирский государственный университет
Задача
Стресс, тревожность, депрессия и суицидальные мысли сложно отслеживать и корректировать традиционными методами.
Опросники (например, шкала депрессивности Ковача) дают социально желаемые ответы.
Лабораторный стресс (речь перед доской, предстартовый мандраж) сложно воспроизвести в реальной жизни.
Нужно больше внимания к проприоцепции (ощущению тела) и сенсомоторной интеграции.
Доступность оборудования
• Коммерческие устройства (умные браслеты Healbe, часы): измеряют ЧСС, вариабельность сердечного ритма (ВСР), КГР, акселерометрию. Показан график корреляции между устройствами.
• DIY-решения на базе Arduino и бытовых весов — недорогой стабилометр.
Варианты тренингов (мультимодальные)
Используются два физиологических датчика одновременно.
Требования к тренингам:
• Модальности не должны пересекаться по времени
• Интуитивно понятная игровая механика
• Учёт реакции ориентировки и ослабления «свент-эффекта»
• Игрок управляет положением тела, ходя по виртуальному лесу/лабиринту
• Внезапно появляются «страшилки» (скримеры) возле целевых точек — чем меньше испугался, тем быстрее открывается сундук
На постере приведены примеры страшных персонажей для игровых сценариев.
Образование и творчество
• Студенческие практики и дипломные работы
• Детское творчество («Сириус-Лето»)
• Кружки юных техников
• Школьные проектные работы
Выводы
Будем повышать доступность:
• БОС-тренингов
• БОС-оборудования
• Знаний про нейрофизиологию
Контакты:
pavel@rudych.ru
+7 913 474 48 31
http://stabilo.rudych.ru
Конференция: BCI: Science and Practice, Самара, 2026
Постер посвящён доступным технологиям биологической обратной связи (БОС), сочетающим кожно-гальваническую реакцию (КГР) и стабилометрию для работы со стрессом и тревогой через игровые мультимодальные тренинги. Особый акцент на низкой стоимости решений и вовлечении школьников и студентов.
Автор: Павел Рудыч, Новосибирский государственный университет
Задача
Стресс, тревожность, депрессия и суицидальные мысли сложно отслеживать и корректировать традиционными методами.
Опросники (например, шкала депрессивности Ковача) дают социально желаемые ответы.
Лабораторный стресс (речь перед доской, предстартовый мандраж) сложно воспроизвести в реальной жизни.
Нужно больше внимания к проприоцепции (ощущению тела) и сенсомоторной интеграции.
Доступность оборудования
• Коммерческие устройства (умные браслеты Healbe, часы): измеряют ЧСС, вариабельность сердечного ритма (ВСР), КГР, акселерометрию. Показан график корреляции между устройствами.
• DIY-решения на базе Arduino и бытовых весов — недорогой стабилометр.
Варианты тренингов (мультимодальные)
Используются два физиологических датчика одновременно.
Требования к тренингам:
• Модальности не должны пересекаться по времени
• Интуитивно понятная игровая механика
• Учёт реакции ориентировки и ослабления «свент-эффекта»
• Игрок управляет положением тела, ходя по виртуальному лесу/лабиринту
• Внезапно появляются «страшилки» (скримеры) возле целевых точек — чем меньше испугался, тем быстрее открывается сундук
На постере приведены примеры страшных персонажей для игровых сценариев.
Образование и творчество
• Студенческие практики и дипломные работы
• Детское творчество («Сириус-Лето»)
• Кружки юных техников
• Школьные проектные работы
Выводы
Будем повышать доступность:
• БОС-тренингов
• БОС-оборудования
• Знаний про нейрофизиологию
Контакты:
pavel@rudych.ru
+7 913 474 48 31
http://stabilo.rudych.ru
Конференция: BCI: Science and Practice, Самара, 2026
Постер посвящён доступным технологиям биологической обратной связи (БОС), сочетающим кожно-гальваническую реакцию (КГР) и стабилометрию для работы со стрессом и тревогой через игровые мультимодальные тренинги. Особый акцент на низкой стоимости решений и вовлечении школьников и студентов.
Поведение и Состояние. Объективный контроль физиологии и нейростимуляции
(Экосистема Heable — комплексное решение для мониторинга и управления физиологическими и поведенческими параметрами в реальном времени).
Основные блоки постера:
1. Аппаратная база: Замкнутый цикл считывания и воздействия (Sense & Act)
• GoBe U — Умный мониторинг (браслет): Измеряет физиологическую активность (КГР/ЭДА), пульс, температуру кожи, контроль калорий, расход энергии.
• NEEM — Нейростимуляция (наушник): Стимуляция блуждающего нерва (tVNS), неинвазивная технология для улучшения эмоционального состояния, снижения стресса и повышения фокуса.
2. Маршрутизация данных: От сенсора к специализированным платформам
• Сбор сырых сигналов → Heable EDA Platform (Хилби Сигнал) → BIOT. Нейромониторинг.
• Поддержка видеосессий, комплексной биометрии и аналитики.
3. Хилби Сигнал (Heable EDA Platform)
Технологическая платформа для исследований:
• Синхронная запись КГР/ЭДА + видео.
• Доступны метрики: кожно-гальваническая реакция и видео.
• Целевая аудитория: исследователи и разработчики методов.
4. BIOT. Нейромониторинг
Прикладная интерпретация физиологических сигналов для специалистов:
• Метрики: Пульс (BPM), КГР, Индекс Баевского (маркер регуляции вегетативной нервной системы), эмоциональный фон.
• Реал-тайм отображение уровня напряжения, эмоционального состояния («Нейтральный / Спокойный» и т.д.).
5. Карта стресса в прямом эфире
Детальный фокус на участнике с показателями:
• Пульс, КГР, уровень напряжения, эмоциональный фон, индекс Баевского и др.
• Интеграция с телеметрией и Bluetooth-устройствами.
6. Управление групповыми сессиями и контроль оборудования
• Сетка участников — одновременный мониторинг нескольких человек с визуальной индикацией состояния (красные алерты).
• Назначение браслета — быстрый старт сессии, поиск участников, готовность системы.
7. Диагностическая матрица: Выбор программной платформы
(Экосистема Heable — комплексное решение для мониторинга и управления физиологическими и поведенческими параметрами в реальном времени).
Основные блоки постера:
1. Аппаратная база: Замкнутый цикл считывания и воздействия (Sense & Act)
• GoBe U — Умный мониторинг (браслет): Измеряет физиологическую активность (КГР/ЭДА), пульс, температуру кожи, контроль калорий, расход энергии.
• NEEM — Нейростимуляция (наушник): Стимуляция блуждающего нерва (tVNS), неинвазивная технология для улучшения эмоционального состояния, снижения стресса и повышения фокуса.
2. Маршрутизация данных: От сенсора к специализированным платформам
• Сбор сырых сигналов → Heable EDA Platform (Хилби Сигнал) → BIOT. Нейромониторинг.
• Поддержка видеосессий, комплексной биометрии и аналитики.
3. Хилби Сигнал (Heable EDA Platform)
Технологическая платформа для исследований:
• Синхронная запись КГР/ЭДА + видео.
• Доступны метрики: кожно-гальваническая реакция и видео.
• Целевая аудитория: исследователи и разработчики методов.
4. BIOT. Нейромониторинг
Прикладная интерпретация физиологических сигналов для специалистов:
• Метрики: Пульс (BPM), КГР, Индекс Баевского (маркер регуляции вегетативной нервной системы), эмоциональный фон.
• Реал-тайм отображение уровня напряжения, эмоционального состояния («Нейтральный / Спокойный» и т.д.).
5. Карта стресса в прямом эфире
Детальный фокус на участнике с показателями:
• Пульс, КГР, уровень напряжения, эмоциональный фон, индекс Баевского и др.
• Интеграция с телеметрией и Bluetooth-устройствами.
6. Управление групповыми сессиями и контроль оборудования
• Сетка участников — одновременный мониторинг нескольких человек с визуальной индикацией состояния (красные алерты).
• Назначение браслета — быстрый старт сессии, поиск участников, готовность системы.
7. Диагностическая матрица: Выбор программной платформы
«Модуляция нейрональной обработки через интероцептивный биологический интерфейс: данные ЭКГ-БОС-тренинга»
Авторы: Русинова А.В., Володина М.А.
Организация: Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ
Конференция: IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер 2026: наука и практика», 21–22 мая 2026, Самара, Россия
Аннотация и цель исследования
Хронический стресс повышает потребность в технологиях саморегуляции психоэмоционального состояния. ЭКГ-ориентированный биоуправляемый тренинг (ЭКГ-БОС) направляет внимание человека на сигналы сердца, развивая интероцептивное восприятие (ощущение внутренних сигналов тела). Это может улучшать телесную осознанность и менять нейрональную обработку эмоционально значимых стимулов.
Цель работы — оценить эффективность 5-дневного ЭКГ-БОС-тренинга на:
• интероцептивные и психофизиологические показатели,
• нейрональную обработку болевых и эмоционально значимых стимулов.
Методы
• Участники: 39 человек (экспериментальная группа — 19, контроль — 20).
• Протокол: 5-дневный тренинг с ЭКГ-БОС.
• Измерения:
• ЭЭГ в покое и ERP (event-related potentials) при просмотре болевых/нейтральных лиц и негативных/нейтральных видеороликов.
• Психологические опросники (интероцептивная чувствительность, осознанность, образ тела и др.).
Основные результаты
Нейрофизиологические эффекты:
• Снижение β-мощности в покое (P8/CP5, p < 0.05).
• Увеличение N400-компонента на болевые лица (p < 0.05).
• Увеличение LPP (late positive potential) на негативные видеоролики (p = 0.03).
Интероцептивные и психологические показатели:
• Значимое повышение интероцептивной точности (IAcc, p < 0.01).
• Увеличение осознанности (MAIA, p < 0.05).
• Тенденция к улучшению образа тела (p = 0.068), которая коррелирует со снижением депрессивных симптомов (r = 0.65, p < 0.01).
Выводы
1. Короткий (5-дневный) ЭКГ-БОС-тренинг повышает интероцептивную точность и чувствительность, улучшает осознание телесных ощущений.
2. Тренинг положительно влияет на образ тела и снижает депрессивные проявления.
3. Наблюдаются изменения в мозговой обработке:
• снижение β-мощности (маркер снижения когнитивного напряжения),
• усиление N400 на болевые стимулы (более чувствительная обработка),
• усиление LPP на негативные видео (повышенное внимание к эмоционально значимой информации).
Общий итог: ЭКГ-БОС-тренинг является перспективным инструментом для развития интероцепции и модуляции нейрональной обработки эмоционально значимых стимулов, что может быть полезно при работе с хроническим стрессом и психоэмоциональными нарушениями.
Постер представлен на конференции в Самаре в 2026 году и содержит подробные графики, топографические карты ЭЭГ, схемы эксперимента и список литературы.
Авторы: Русинова А.В., Володина М.А.
Организация: Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ
Конференция: IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер 2026: наука и практика», 21–22 мая 2026, Самара, Россия
Аннотация и цель исследования
Хронический стресс повышает потребность в технологиях саморегуляции психоэмоционального состояния. ЭКГ-ориентированный биоуправляемый тренинг (ЭКГ-БОС) направляет внимание человека на сигналы сердца, развивая интероцептивное восприятие (ощущение внутренних сигналов тела). Это может улучшать телесную осознанность и менять нейрональную обработку эмоционально значимых стимулов.
Цель работы — оценить эффективность 5-дневного ЭКГ-БОС-тренинга на:
• интероцептивные и психофизиологические показатели,
• нейрональную обработку болевых и эмоционально значимых стимулов.
Методы
• Участники: 39 человек (экспериментальная группа — 19, контроль — 20).
• Протокол: 5-дневный тренинг с ЭКГ-БОС.
• Измерения:
• ЭЭГ в покое и ERP (event-related potentials) при просмотре болевых/нейтральных лиц и негативных/нейтральных видеороликов.
• Психологические опросники (интероцептивная чувствительность, осознанность, образ тела и др.).
Основные результаты
Нейрофизиологические эффекты:
• Снижение β-мощности в покое (P8/CP5, p < 0.05).
• Увеличение N400-компонента на болевые лица (p < 0.05).
• Увеличение LPP (late positive potential) на негативные видеоролики (p = 0.03).
Интероцептивные и психологические показатели:
• Значимое повышение интероцептивной точности (IAcc, p < 0.01).
• Увеличение осознанности (MAIA, p < 0.05).
• Тенденция к улучшению образа тела (p = 0.068), которая коррелирует со снижением депрессивных симптомов (r = 0.65, p < 0.01).
Выводы
1. Короткий (5-дневный) ЭКГ-БОС-тренинг повышает интероцептивную точность и чувствительность, улучшает осознание телесных ощущений.
2. Тренинг положительно влияет на образ тела и снижает депрессивные проявления.
3. Наблюдаются изменения в мозговой обработке:
• снижение β-мощности (маркер снижения когнитивного напряжения),
• усиление N400 на болевые стимулы (более чувствительная обработка),
• усиление LPP на негативные видео (повышенное внимание к эмоционально значимой информации).
Общий итог: ЭКГ-БОС-тренинг является перспективным инструментом для развития интероцепции и модуляции нейрональной обработки эмоционально значимых стимулов, что может быть полезно при работе с хроническим стрессом и психоэмоциональными нарушениями.
Постер представлен на конференции в Самаре в 2026 году и содержит подробные графики, топографические карты ЭЭГ, схемы эксперимента и список литературы.
Квазидвижения «нажатие» и «указание» как альтернатива представлению движений для ИМК: ЭЭГ-корреляты в сенсомоторной и теменной областях
Авторы: Е.П. Свирин, Д.А. Бердышев, С.Л. Шишкин
Центр нейрокогнитивных исследований (МЭГ-Центр) МГППУ, Москва
Аннотация
Квазидвижения (КД) — это попытки выполнить движение, минимизированные до едва заметного уровня, при которых человек субъективно воспринимает их как более близкие к реальному действию, чем классическое представление движения (ПД). Авторы исследовали, могут ли такие квазидвижения служить более эффективной альтернативой ПД в интерфейсах мозг-компьютер (ИМК).
В работе сравнили два типа квазидвижений пальцем (нажатие и указание) с реальным движением и представлением движения. Основное внимание уделялось ЭЭГ-коррелятам в сенсомоторной (μ-ритм, 8–13 Гц) и теменной (верхний α-поддиапазон, 10–13 Гц) областях.
Методы
• 11 здоровых добровольцев (6 женщин, возраст 21–32 года).
• ЭЭГ: 64 канала, 1000 Гц (NVX136DC).
• Задача: 4 типа действий × 2 инструкции («нажатие» и «указание»).
• Условия: реальное движение (РД), представление движения (ПД), квазидвижение (КД).
• Анализировали событиязависимые изменения мощности (ERD — event-related desynchronization) в контралатеральной сенсомоторной и теменной областях.
Основные результаты
1. Контралатеральный μ-ERD (8–13 Гц)
• Оба типа КД вызывали более выраженный μ-ERD, чем ПД (p = 0,042).
• КД «нажатие» давало значимо более сильный ERD, чем реальное движение (p = 0,003).
• Различий между «нажатием» и «указанием» в μ-ритме практически не было.
2. Верхний α-поддиапазон (10–13 Гц) в теменной области
• КД также показывали тенденцию к более сильной десинхронизации, чем ПД, хотя различия не всегда достигали статистической значимости.
3. Остаточное движение
• По данным тензодатчика под пальцем остаточное движение при КД было минимальным и статистически не отличалось от ПД.
Выводы
1. Квазидвижения осуществимы не только при нажатии, но и при указательном движении большого пальца.
2. Оба типа квазидвижений вызывают более выраженный контралатеральный μ-ERD, чем классическое представление движения (особенно в верхнем α-диапазоне).
3. Квазидвижение «нажатие» даёт даже более сильный ERD, чем реальное движение, что согласуется с концепцией повышенной нейронной эффективности для автоматизированных действий.
4. Инструкция «делать целеправильно» не влияла на ЭЭГ-корреляты.
5. Квазидвижения на основе естественных действий перспективны как альтернатива представлению движений для создания более эффективных ИМК в реабилитации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 24-75-00105.
Авторы: Е.П. Свирин, Д.А. Бердышев, С.Л. Шишкин
Центр нейрокогнитивных исследований (МЭГ-Центр) МГППУ, Москва
Аннотация
Квазидвижения (КД) — это попытки выполнить движение, минимизированные до едва заметного уровня, при которых человек субъективно воспринимает их как более близкие к реальному действию, чем классическое представление движения (ПД). Авторы исследовали, могут ли такие квазидвижения служить более эффективной альтернативой ПД в интерфейсах мозг-компьютер (ИМК).
В работе сравнили два типа квазидвижений пальцем (нажатие и указание) с реальным движением и представлением движения. Основное внимание уделялось ЭЭГ-коррелятам в сенсомоторной (μ-ритм, 8–13 Гц) и теменной (верхний α-поддиапазон, 10–13 Гц) областях.
Методы
• 11 здоровых добровольцев (6 женщин, возраст 21–32 года).
• ЭЭГ: 64 канала, 1000 Гц (NVX136DC).
• Задача: 4 типа действий × 2 инструкции («нажатие» и «указание»).
• Условия: реальное движение (РД), представление движения (ПД), квазидвижение (КД).
• Анализировали событиязависимые изменения мощности (ERD — event-related desynchronization) в контралатеральной сенсомоторной и теменной областях.
Основные результаты
1. Контралатеральный μ-ERD (8–13 Гц)
• Оба типа КД вызывали более выраженный μ-ERD, чем ПД (p = 0,042).
• КД «нажатие» давало значимо более сильный ERD, чем реальное движение (p = 0,003).
• Различий между «нажатием» и «указанием» в μ-ритме практически не было.
2. Верхний α-поддиапазон (10–13 Гц) в теменной области
• КД также показывали тенденцию к более сильной десинхронизации, чем ПД, хотя различия не всегда достигали статистической значимости.
3. Остаточное движение
• По данным тензодатчика под пальцем остаточное движение при КД было минимальным и статистически не отличалось от ПД.
Выводы
1. Квазидвижения осуществимы не только при нажатии, но и при указательном движении большого пальца.
2. Оба типа квазидвижений вызывают более выраженный контралатеральный μ-ERD, чем классическое представление движения (особенно в верхнем α-диапазоне).
3. Квазидвижение «нажатие» даёт даже более сильный ERD, чем реальное движение, что согласуется с концепцией повышенной нейронной эффективности для автоматизированных действий.
4. Инструкция «делать целеправильно» не влияла на ЭЭГ-корреляты.
5. Квазидвижения на основе естественных действий перспективны как альтернатива представлению движений для создания более эффективных ИМК в реабилитации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 24-75-00105.
🔥1
Полимерная биосовместимая электроника
Авторы:
Галиев А.Ф., Гирфатов Р.А.
БГПУ им. М. Акмуллы, ИФМК УФИЦ РАН, ООО «Мультисенсорика»
Самара, Россия
Аннотация
Исследованы перспективы применения полимерных материалов (полиариленов и термопластичных полимеров) для создания элементов биосовместимой электроники. Эти материалы обладают сочетанием ценных механических, оптических и электрофизических свойств.
Материалы
• Со-полиариленэфиркетон (со-ПАЭК) — основной полимер с высокой термостойкостью (до 400 °C), хорошей адгезией и биосовместимостью.
• Биосовместимые материалы — для микро- и наноэлектроники, гибких электродов, имплантируемых сенсоров.
• Неинвазивные и инвазивные сенсоры и электроды.
Результаты
1. Биосовместимость
Клетки роговицы крысы успешно культивировались 7 дней на плёнках:
• Поликарбонат
• Полидиметилсилоксан
• Со-ПАЭК (показал отличные результаты)
2. Гибкие электроды и нагревательные элементы
• Гибкий электропроводящий композит на основе ПДФ + графен.
• Гибкий нагревательный элемент.
• Защитные покрытия для электродов.
3. Сенсор летучих органических соединений
При росте микроорганизмов (актиномицеты на со-ПАЭК) — массив сенсоров ЛОС с хорошим отслеживанием роста.
4. Встраиваемый сенсор давления и фазовых переходов металлов
• Импедансная томография деформации TiNi-сплава.
• Эффект переключения проводимости полимерной плёнки при критической деформации металла.
• Отслеживание фазового перехода Ga.
5. Концепция канальной проводимости для нейроинтерфейсов
• Визуализация проводящих каналов в полимерной плёнке.
• Модель массива электродов.
• Модель каналов переноса заряда.
Выводы
• Показана высокая биосовместимость тонких плёнок полиариленов.
• Открыты перспективы создания:
• Нейроинтерфейсов
• Функциональных материалов для микроэлектроники
• Полностью органических проводников
• Гибких инвазивных и неинвазивных сенсоров
Работа представляет важный шаг в развитии мягкой, гибкой и биосовместимой электроники для медицины и нейротехнологий.
Конференция:
IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер: наука и практика»
21–22 мая 2026, Самара, Россия
Хотите более подробное описание какого-то конкретного раздела?
Авторы:
Галиев А.Ф., Гирфатов Р.А.
БГПУ им. М. Акмуллы, ИФМК УФИЦ РАН, ООО «Мультисенсорика»
Самара, Россия
Аннотация
Исследованы перспективы применения полимерных материалов (полиариленов и термопластичных полимеров) для создания элементов биосовместимой электроники. Эти материалы обладают сочетанием ценных механических, оптических и электрофизических свойств.
Материалы
• Со-полиариленэфиркетон (со-ПАЭК) — основной полимер с высокой термостойкостью (до 400 °C), хорошей адгезией и биосовместимостью.
• Биосовместимые материалы — для микро- и наноэлектроники, гибких электродов, имплантируемых сенсоров.
• Неинвазивные и инвазивные сенсоры и электроды.
Результаты
1. Биосовместимость
Клетки роговицы крысы успешно культивировались 7 дней на плёнках:
• Поликарбонат
• Полидиметилсилоксан
• Со-ПАЭК (показал отличные результаты)
2. Гибкие электроды и нагревательные элементы
• Гибкий электропроводящий композит на основе ПДФ + графен.
• Гибкий нагревательный элемент.
• Защитные покрытия для электродов.
3. Сенсор летучих органических соединений
При росте микроорганизмов (актиномицеты на со-ПАЭК) — массив сенсоров ЛОС с хорошим отслеживанием роста.
4. Встраиваемый сенсор давления и фазовых переходов металлов
• Импедансная томография деформации TiNi-сплава.
• Эффект переключения проводимости полимерной плёнки при критической деформации металла.
• Отслеживание фазового перехода Ga.
5. Концепция канальной проводимости для нейроинтерфейсов
• Визуализация проводящих каналов в полимерной плёнке.
• Модель массива электродов.
• Модель каналов переноса заряда.
Выводы
• Показана высокая биосовместимость тонких плёнок полиариленов.
• Открыты перспективы создания:
• Нейроинтерфейсов
• Функциональных материалов для микроэлектроники
• Полностью органических проводников
• Гибких инвазивных и неинвазивных сенсоров
Работа представляет важный шаг в развитии мягкой, гибкой и биосовместимой электроники для медицины и нейротехнологий.
Конференция:
IX Международная конференция «Интерфейс мозг–компьютер: наука и практика»
21–22 мая 2026, Самара, Россия
Хотите более подробное описание какого-то конкретного раздела?
🔥1
Квазидвижения в гибридном интерфейсе глаз–мозг–компьютер: первое исследование в реальном времени
Авторы
Ю. Г. Шевцова¹,², А. С. Яшин²,³, Е. П. Свирин², А. Н. Васильев¹,², С. Л. Шишкин²
(¹ МГУ им. М. В. Ломоносова, ² МЭЗ-центр МГППУ, ³ НИЦ «Курчатовский институт»)
Введение
Интерфейсы мозг–компьютер (ИМК) позволяют управлять внешними устройствами по паттернам мозговой активности. Один из стандартных подходов — представление движений, но эта «внутренняя» задача конкурирует с реальным взаимодействием. Авторы предложили использовать квазидвижения (минимализированные движения, почти незаметные внешне) как альтернативу для гибридного интерфейса «глаз–мозг–компьютер».
Методы
• Участники: 18 здоровых испытуемых.
• Дизайн: каждый выполнял реальные движения (ПД) и квазидвижения (КД).
• Задача: игра AstroSync — управление взглядом и мозговой активностью для сбора мини-звёзд на игровом поле.
• Оборудование:
• ЭЭГ: EyeLink 1000 Plus + 500 Гц ЭЭГ/ЭОГ (64 канала).
• Блоки: обучение, калибровка, игра в трёх режимах (ПД и КД).
• Классификация: Common Spatial Patterns (CSP) + линейный классификатор, онлайн-классификация в реальном времени.
Основные результаты
1. Классификация ЭЭГ-паттернов
• Пространственная фильтрация показала чёткое различие между ПД и КД.
• Средняя точность распознавания выполнения сенсомоторной задачи в ходе взаимодействия оставалась высокой и стабильной.
2. Успешность управления
• В режиме квазидвижений (КД) участники показали сопоставимую или даже чуть лучшую эффективность управления по сравнению с реальными движениями (ПД).
• Субъективно КД воспринимались как более комфортные.
3. Сенсомоторные задачи и опросники
• Участники отмечали, что КД требуют больше концентрации, но позволяют лучше сосредоточиться на визуальной задаче.
• Квазидвижения не мешали реальному зрительному контролю.
Заключение
Впервые продемонстрирована возможность применения квазидвижений в ИМК с обратной связью в реальном времени.
Квазидвижения (КД) позволяют успешно управлять гибридным интерфейсом, при этом субъективно комфортнее и не требуют заметных физических движений.
Преимущества КД:
• Меньшая мышечная активность.
• Лучшая совместимость с одновременным зрительным контролем.
• Потенциал для клинического применения и длительного использования.
Перспективы: улучшение инструкций, расширение тренинга, клинические исследования.
Вывод исследования: Квазидвижения — перспективный новый подход для создания более удобных и естественных гибридных мозг-компьютерных интерфейсов, особенно в задачах, где важна одновременная зрительная и мозговая активность.
Постер подтверждает, что КД могут стать полноценной альтернативой классическим представлениям движений в реальном времени.
Авторы
Ю. Г. Шевцова¹,², А. С. Яшин²,³, Е. П. Свирин², А. Н. Васильев¹,², С. Л. Шишкин²
(¹ МГУ им. М. В. Ломоносова, ² МЭЗ-центр МГППУ, ³ НИЦ «Курчатовский институт»)
Введение
Интерфейсы мозг–компьютер (ИМК) позволяют управлять внешними устройствами по паттернам мозговой активности. Один из стандартных подходов — представление движений, но эта «внутренняя» задача конкурирует с реальным взаимодействием. Авторы предложили использовать квазидвижения (минимализированные движения, почти незаметные внешне) как альтернативу для гибридного интерфейса «глаз–мозг–компьютер».
Методы
• Участники: 18 здоровых испытуемых.
• Дизайн: каждый выполнял реальные движения (ПД) и квазидвижения (КД).
• Задача: игра AstroSync — управление взглядом и мозговой активностью для сбора мини-звёзд на игровом поле.
• Оборудование:
• ЭЭГ: EyeLink 1000 Plus + 500 Гц ЭЭГ/ЭОГ (64 канала).
• Блоки: обучение, калибровка, игра в трёх режимах (ПД и КД).
• Классификация: Common Spatial Patterns (CSP) + линейный классификатор, онлайн-классификация в реальном времени.
Основные результаты
1. Классификация ЭЭГ-паттернов
• Пространственная фильтрация показала чёткое различие между ПД и КД.
• Средняя точность распознавания выполнения сенсомоторной задачи в ходе взаимодействия оставалась высокой и стабильной.
2. Успешность управления
• В режиме квазидвижений (КД) участники показали сопоставимую или даже чуть лучшую эффективность управления по сравнению с реальными движениями (ПД).
• Субъективно КД воспринимались как более комфортные.
3. Сенсомоторные задачи и опросники
• Участники отмечали, что КД требуют больше концентрации, но позволяют лучше сосредоточиться на визуальной задаче.
• Квазидвижения не мешали реальному зрительному контролю.
Заключение
Впервые продемонстрирована возможность применения квазидвижений в ИМК с обратной связью в реальном времени.
Квазидвижения (КД) позволяют успешно управлять гибридным интерфейсом, при этом субъективно комфортнее и не требуют заметных физических движений.
Преимущества КД:
• Меньшая мышечная активность.
• Лучшая совместимость с одновременным зрительным контролем.
• Потенциал для клинического применения и длительного использования.
Перспективы: улучшение инструкций, расширение тренинга, клинические исследования.
Вывод исследования: Квазидвижения — перспективный новый подход для создания более удобных и естественных гибридных мозг-компьютерных интерфейсов, особенно в задачах, где важна одновременная зрительная и мозговая активность.
Постер подтверждает, что КД могут стать полноценной альтернативой классическим представлениям движений в реальном времени.
🔥1
Фундаментальная основа и экспериментальный контур бинарных неинвазивных интерфейсов «мозг-компьютер» типа «Да-Нет»
Авторы:
Тимофей Дмитриевич Пономарёв¹², Александр Яковлевич Каплан¹
¹ Лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ им. М.В. Ломоносова
² Отдел междисциплинарных исследований когнитивных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова
Конференция: IX Международная конференция «Интерфейс мозг-компьютер 2026: Наука и практика», 21–22 мая 2026 г., Самара, Россия.
1. Аннотация
Разработка неинвазивных интерфейсов «мозг-компьютер» (ИМК) для бинарных команд «Да/Нет» — важное направление для коммуникации с людьми, находящимися в состоянии нарушенного сознания. Существующие решения обычно требуют длительного обучения или сложной ментальной активности. Авторы поставили цель создать экспериментальный контур и фундаментальную основу бинарных ИМК на основе естественных предикторов согласия и несогласия человека.
2. Методы
Проведены две серии экспериментов с участием 50 здоровых добровольцев (средний возраст 24 года).
Регистрировалась ЭЭГ с помощью 48 и 128 канальных Ag/AgCl электродов (NVX-52 и NVX-136).
Разработан экспериментальный контур, включающий два типа задач:
• Область I — мысленный ответ на простой однозначный бинарный вопрос («Да» или «Нет»).
• Область II — восприятие заранее подготовленной «догадки» системы о предполагаемом ответе.
В каждой области оценивались потенциалы, связанные с событиями (ПСС), и проводилась локализация источников ЭЭГ-сигналов.
3. Результаты
Несогласие характеризуется:
• Увеличенной амплитудой компонентов N400 и FRN в области ПСС.
• Повышенной активностью левой латеральной орбитофронтальной коры и правой островковой доли.
На постере представлены:
• Схемы временных последовательностей стимулов (экспериментальный контур).
• Графики усреднённых ЭЭГ-волн для состояний согласия и несогласия в двух областях.
• Карты локализации источников активности мозга.
4. Выводы
• Разработан экспериментальный контур бинарных ИМК, моделирующий согласие/несогласие человека в двух форматах.
• Выявлены нейрофизиологические корреляты (компоненты N400, FRN, специфическая активация орбитофронтальной коры и островковой доли).
• Собран датасет из 50 человек с ЭЭГ-данными в состоянии согласия и несогласия.
5. Список ключевых источников
Приведены 4 основные публикации, включая работы Müller-Putz (2013), Ruf (2013), Nagels-Coune (2020) и собственную статью авторов 2025 года.
Итог работы:
Авторы предлагают перспективную основу для создания быстрых и естественных бинарных нейроинтерфейсов «Да/Нет», которые могут помочь людям с тяжёлыми нарушениями коммуникации. Работа сочетает фундаментальные нейрофизиологические исследования с практическим экспериментальным контуром.
Авторы:
Тимофей Дмитриевич Пономарёв¹², Александр Яковлевич Каплан¹
¹ Лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ им. М.В. Ломоносова
² Отдел междисциплинарных исследований когнитивных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова
Конференция: IX Международная конференция «Интерфейс мозг-компьютер 2026: Наука и практика», 21–22 мая 2026 г., Самара, Россия.
1. Аннотация
Разработка неинвазивных интерфейсов «мозг-компьютер» (ИМК) для бинарных команд «Да/Нет» — важное направление для коммуникации с людьми, находящимися в состоянии нарушенного сознания. Существующие решения обычно требуют длительного обучения или сложной ментальной активности. Авторы поставили цель создать экспериментальный контур и фундаментальную основу бинарных ИМК на основе естественных предикторов согласия и несогласия человека.
2. Методы
Проведены две серии экспериментов с участием 50 здоровых добровольцев (средний возраст 24 года).
Регистрировалась ЭЭГ с помощью 48 и 128 канальных Ag/AgCl электродов (NVX-52 и NVX-136).
Разработан экспериментальный контур, включающий два типа задач:
• Область I — мысленный ответ на простой однозначный бинарный вопрос («Да» или «Нет»).
• Область II — восприятие заранее подготовленной «догадки» системы о предполагаемом ответе.
В каждой области оценивались потенциалы, связанные с событиями (ПСС), и проводилась локализация источников ЭЭГ-сигналов.
3. Результаты
Несогласие характеризуется:
• Увеличенной амплитудой компонентов N400 и FRN в области ПСС.
• Повышенной активностью левой латеральной орбитофронтальной коры и правой островковой доли.
На постере представлены:
• Схемы временных последовательностей стимулов (экспериментальный контур).
• Графики усреднённых ЭЭГ-волн для состояний согласия и несогласия в двух областях.
• Карты локализации источников активности мозга.
4. Выводы
• Разработан экспериментальный контур бинарных ИМК, моделирующий согласие/несогласие человека в двух форматах.
• Выявлены нейрофизиологические корреляты (компоненты N400, FRN, специфическая активация орбитофронтальной коры и островковой доли).
• Собран датасет из 50 человек с ЭЭГ-данными в состоянии согласия и несогласия.
5. Список ключевых источников
Приведены 4 основные публикации, включая работы Müller-Putz (2013), Ruf (2013), Nagels-Coune (2020) и собственную статью авторов 2025 года.
Итог работы:
Авторы предлагают перспективную основу для создания быстрых и естественных бинарных нейроинтерфейсов «Да/Нет», которые могут помочь людям с тяжёлыми нарушениями коммуникации. Работа сочетает фундаментальные нейрофизиологические исследования с практическим экспериментальным контуром.
На постерной сессии конференции «Интерфейс мозг-компьютер 2026» в Самаре российские команды представили работы, где нейротехнологии вплотную подошли к реальным протезам и восстановлению функций.
Один постер от Нейроцентра, МГУ, Моторики и ФЦМН тестировал вибротактильную обратную связь на десяти пилотах бионических рук: месяц использования устройства с вибрацией, измерения взгляда, теста Box and Blocks и опросника показали, что стимуляция слабо влияет на скорость и фиксации глаз, зато улучшает ощущение обучения и социализации, помогая адаптироваться в повседневности.
Следующий от Сколтеха и МГУ фокусируется на оптомиографии — дешёвом оптическом способе считывания мышечной активности кисти с помощью ИК-датчиков. Модель ROCKET с 25 случайными ядрами распознаёт семь жестов с точностью до 98% в реальном времени и задержкой 0,36 секунды, а Dual-Axis Transformer устойчиво работает даже при сдвиге сенсоров, что идеально для надёжного управления бионическими протезами без частой перекалибровки.
Постер из ИППИ РАН с участием 30 пациентов с имплантированными электродами записывал стерео-ЭЭГ и ЭМГ во время наблюдения и управления бионической кистью Max Bionix. Медленные ритмы готовят движение, гамма-активность взрывается при исполнении, бегущие волны видны по каналам, а комбинация мозговых и мышечных сигналов даёт самый точный контроль, раскрывая, как мозг обновляет внутреннюю карту тела при взаимодействии с протезом.
Эти работы подчёркивают практический сдвиг: от лабораторных сигналов к комбинированным системам с ИИ, оптикой и обратной связью, которые уже тестируют на людях и приближают нейропротезы к естественному использованию.
https://bcisamara.org/
Один постер от Нейроцентра, МГУ, Моторики и ФЦМН тестировал вибротактильную обратную связь на десяти пилотах бионических рук: месяц использования устройства с вибрацией, измерения взгляда, теста Box and Blocks и опросника показали, что стимуляция слабо влияет на скорость и фиксации глаз, зато улучшает ощущение обучения и социализации, помогая адаптироваться в повседневности.
Следующий от Сколтеха и МГУ фокусируется на оптомиографии — дешёвом оптическом способе считывания мышечной активности кисти с помощью ИК-датчиков. Модель ROCKET с 25 случайными ядрами распознаёт семь жестов с точностью до 98% в реальном времени и задержкой 0,36 секунды, а Dual-Axis Transformer устойчиво работает даже при сдвиге сенсоров, что идеально для надёжного управления бионическими протезами без частой перекалибровки.
Постер из ИППИ РАН с участием 30 пациентов с имплантированными электродами записывал стерео-ЭЭГ и ЭМГ во время наблюдения и управления бионической кистью Max Bionix. Медленные ритмы готовят движение, гамма-активность взрывается при исполнении, бегущие волны видны по каналам, а комбинация мозговых и мышечных сигналов даёт самый точный контроль, раскрывая, как мозг обновляет внутреннюю карту тела при взаимодействии с протезом.
Эти работы подчёркивают практический сдвиг: от лабораторных сигналов к комбинированным системам с ИИ, оптикой и обратной связью, которые уже тестируют на людях и приближают нейропротезы к естественному использованию.
https://bcisamara.org/
👍2❤1🔥1
Forwarded from Dmitry Anikanov
В первый день, на BCI Samara 2026, слово «сознание» прозвучало один раз (от Паевского)
🔥3😁2🤣1
В 2024-2026 годах российские нейроученые достигли значимых прорывов в области интерфейсов «мозг-компьютер», медицинской диагностики и аппаратного обеспечения.
Ключевым достижением стала работа группы профессора Михаила Лебедева (МГУ и Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова), представленная на bioRxiv в 2026 году. Исследователи разработали подход, который кардинально ускоряет коммуникацию через нейроинтерфейсы P300. Вместо идеального распознавания каждой буквы по ЭЭГ, система допускает ошибки на этапе считывания, а большая языковая модель (ChatGPT, DeepSeek или Grok) автоматически исправляет искажения по контексту. Например, фраза «HT WASHED HIS HAN S WITILTHE THE FRESH WATER» была корректно восстановлена как «HE WASHED HIS HANDS WITH THE FRESH WATER». Это позволяет пациентам с тяжелыми нарушениями речи общаться в десятки раз быстрее, чем раньше.
В апреле 2026 года команда Вадима Грубова (РЭУ им. Плеханова и НМХЦ им. Пирогова) создала «объяснимый» ИИ для анализа ЭЭГ, который не только выявляет эпилептические приступы, но и показывает врачу тепловые карты решений. Это повышает доверие к автоматической диагностике и открывает новые биомаркеры болезней. В области аппаратного обеспечения компания «ХайТэк» выпустила первый российский ускоритель нейросетей с производительностью 960 трлн операций в секунду, поддерживающий запуск более 100 нейросетей одновременно. Инженеры РТУ МИРЭА (включая студента Станислава Карчевского) разработали систему поверхностной электромиографии высокой плотности для точного управления бионическими протезами.
Среди фундаментальных исследований — работа на bioRxiv группы Михаила Манакова, Марины Прокуриной, Екатерины Кулешовой и Аллы Карповой об универсальной геометрии построения последовательностей в префронтальной коре, а также исследование Михаила Кудряшева (Берлинский центр Макса Дельбрюка) о механизмах стрессоустойчивости нейронов голого землекопа. В Сибири команда Алексея Окунева и Анны Нартовой создала нейросеть для автоматического распознавания клеток крови на микроскопических изображениях.
Таким образом, российская нейронаука совершила переход от теории к практическим приложениям: нейрочатам, объяснимой диагностике, отечественным чипам и «умным» протезам.
Ключевым достижением стала работа группы профессора Михаила Лебедева (МГУ и Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова), представленная на bioRxiv в 2026 году. Исследователи разработали подход, который кардинально ускоряет коммуникацию через нейроинтерфейсы P300. Вместо идеального распознавания каждой буквы по ЭЭГ, система допускает ошибки на этапе считывания, а большая языковая модель (ChatGPT, DeepSeek или Grok) автоматически исправляет искажения по контексту. Например, фраза «HT WASHED HIS HAN S WITILTHE THE FRESH WATER» была корректно восстановлена как «HE WASHED HIS HANDS WITH THE FRESH WATER». Это позволяет пациентам с тяжелыми нарушениями речи общаться в десятки раз быстрее, чем раньше.
В апреле 2026 года команда Вадима Грубова (РЭУ им. Плеханова и НМХЦ им. Пирогова) создала «объяснимый» ИИ для анализа ЭЭГ, который не только выявляет эпилептические приступы, но и показывает врачу тепловые карты решений. Это повышает доверие к автоматической диагностике и открывает новые биомаркеры болезней. В области аппаратного обеспечения компания «ХайТэк» выпустила первый российский ускоритель нейросетей с производительностью 960 трлн операций в секунду, поддерживающий запуск более 100 нейросетей одновременно. Инженеры РТУ МИРЭА (включая студента Станислава Карчевского) разработали систему поверхностной электромиографии высокой плотности для точного управления бионическими протезами.
Среди фундаментальных исследований — работа на bioRxiv группы Михаила Манакова, Марины Прокуриной, Екатерины Кулешовой и Аллы Карповой об универсальной геометрии построения последовательностей в префронтальной коре, а также исследование Михаила Кудряшева (Берлинский центр Макса Дельбрюка) о механизмах стрессоустойчивости нейронов голого землекопа. В Сибири команда Алексея Окунева и Анны Нартовой создала нейросеть для автоматического распознавания клеток крови на микроскопических изображениях.
Таким образом, российская нейронаука совершила переход от теории к практическим приложениям: нейрочатам, объяснимой диагностике, отечественным чипам и «умным» протезам.
👍6
Ровно то же самое я сказал сегодня утром на лекции!
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01554-0
#plagiarism #плагиат
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01554-0
#plagiarism #плагиат
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Интеракция на конференции
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Рассказ про секретные технологии секретного предприятия
🔥2