Вы на странице: ГлавнаяМедитацияИспользование обратной нейросвязи ➤ Проект OpenEEG на платах Olimex

Медитация и ЭЭГ

Описание любительского электроэнцефалографа проекта OpenEEG,
реализованного на готовых платах Olimex в 2011 г.


     Здесь приведено описание любительского электроэнцефалографа проекта OpenEEG, реализованного на готовых платах компании Olimex, чтобы не перегружать текст основной статьи об использовании биологической обратной связи для изучения медитации с помощью гарнитуры Neurosky Mindwave Mobile картинками и дополнительными описаниями.

     Автор этой статьи не только много лет интересовался медитацией, но и пытался найти устройства, которые бы объективно показывали качество медитации с научной точки зрения через отображение ритмов головного мозга. Для этого был необходим электроэнцефалограф в том или ином виде, при этом стоимость профессионального изделия начиналась где-то от 10 000$ и устремлялась далеко вверх. Опыт других людей показывал, что использование биологической обратной связи может ускорить изучение медитации в десятки раз, а также сделать практику медитации намного эффективнее.

     Электроэнцефалограф может наглядно и беспристрастно показывать каждую секунду реальное состояние ума (мозг и ум взаимосвязаны ещё сильнее, чем дыхание и ум) во время медитации, и с точки зрения изучения медитации это гораздо эффективнее разных призванных произвести впечатление на неофита непонятных эффектных "танцев с бубном", в изобилии рекомендуемых разными "гуру" и "гурёнками" вместо действенных техник медитации в лучших традициях карго-культа. При этом "гуру" и "гурята", давящие на эффектность своих перформансов при "обучении" "медитации" или какой-нибудь абстрактной духовности, чаще всего оказываются не эффективными в садхане сами и не способными научить медитации других, что бы они не обещали в рекламе и какими титулами сомнительного происхождения они бы себя не обвешивали.

     В начале теперь уже далёкого 2011 года автор этой статьи заказал в болгарской компании Olimex две готовые платы проекта любительского электроэнцефалографа OpenEEG стоимостью около 100 евро.

Готовые платы Olimex проекта OpenEEG, рис. 1
Готовая аналоговая плата Olimex проекта OpenEEG, рис. 2
Готовая цифровая плата Olimex проекта OpenEEG, рис. 3

     Хотя именно в 2011 году расположенная в Кремниевой долине компания Neurosky выпустила на рынок своё готовое изделие Neurosky Mindwave, узнать об этой малоизвестной тогда разработке можно было только случайно, а купить её в США из постсоветских стран было весьма сложно, если не невозможно. Amazon.com обычно не отправлял товары в эти страны, а местных фирм-посредников для совершения таких покупок тогда ещё не было.

     Olimex тогда ещё не изготовлял практически готовое устройство EEG-SMT и готовые электроды к нему, и требовалось некоторое количество радиолюбительских усилий, чтобы заставить эти две платы заработать в виде готового устройства.

     Olimex выслал две готовые собранные платы с запаянными деталями с уже запрограммированным микроконтролером. Некоторые из этих деталей купить по отдельности тогда было практически невозможно (например, танталовый конденсатор на 47 мкФ с ESR 1 Ом или микроконтроллер AT90S4433P).

     Доведение до рабочего образца этого полуфабриката было сопряжено с некоторыми трудностями. Например, необходимо было также найти такой переходник COM(RS232)–USB, который бы не был сделан в распространённом упрощённом варианте, в противном случае данные не передавались бы вообще. Такой переходник был найден только с третьей попытки. Аналоговую плату, в отличие от цифровой, необходимо было заэкранировать в медную фольгу. Готовое изделие получилось таким:

Собранный любительский электроэнцефалограф проекта OpenEEG, рис. 4
Собранный любительский электроэнцефалограф проекта OpenEEG, рис. 5
Собранный любительский электроэнцефалограф проекта OpenEEG, рис. 6

     Первый вариант электродов (пассивных) был сделан по аналогии с этим вариантом:

Пассивные электроды любительского электроэнцефалографа проекта OpenEEG, рис. 7

     В разъёмы "тюльпан", закреплённые на гребешке для волос, вставлялись беруши, пропитанные слабым солевым раствором, выполнявшим роль токопроводящего геля. Качество сигнала сильно оставляло желать лучшего – часто добиться хоть сколько-нибудь нормального сигнала было невозможно. Кроме всего прочего, требовалось попасть во временной промежуток сочетания низкой электромагнитной активности аппаратуры своей, соседей, местных и дальних радиостанций и чуть ли не фаз Луны. Из-за этого часто было сложно отличить неудачную медитацию от просто некачественного сигнала устройства – даже при субъективно качественной медитации отображаемые уровни альфа-ритма могли быть такими же низкими, как и без медитации.

     Пришлось делать активные электроды на редкой специализированной микросхеме и сшить "шапочку" для их размещения на голове из растягивающихся лент с липучками в некоторых местах:

Активные электроды, шапочка и любительский электроэнцефалограф проекта OpenEEG, рис. 8
Активные электроды и любительский электроэнцефалограф проекта OpenEEG, рис. 9
Скриншот приложения ElectricGuru

     Активные электроды заметно улучшили качество сигнала, но оно всё равно часто было далеко от "идеального". В данном проекте отсутствует встроенная постоянная проверка качества сигнала, в отличие от вышеупомянутой гарнитуры Neurosky Mindwave.

     Вторым (после низкого качества сигнала) большим недостатком данного любительского проекта OpenEEG оказалось отсутствие хорошего программного обеспечения. Из нескольких доступных приложений лучшим оказалось ElectricGuru, но и оно было сырым. В нём отображались амплитуды спектра и можно было задать порог для одной из частот спектра, при достижении которого выдавался звуковой сигнал. Технические проблемы и неустойчивость качества сигнала, особенно непредсказуемость его качества, делали медитацию с таким устройством слишком неудобной и фактически часто только снижали её качество.

     В результате это устройство было заброшено, надолго отбив желание экспериментировать с ЭЭГ-медитацией, а сама медитация продолжалась по старинке – просто по книжному руководству.

     Даже сейчас Olimex, уже предоставляя готовое устройство EEG-SMT и готовые электроды к нему, требует от покупателя самому обеспечить «шапочку» или иные свои варианты крепления электродов к голове. При этом комплект обойдётся в 140 евро (99€ за электроэнцефалограф, 36€ за 4 активных электрода и 5€ за пассивный референтный электрод), ещё 30 евро за получение перевода покупателя из-за пределов Евросоюза, и отдельно плата за пересылку (от 4 до 27 евро).

     Из положительных моментов проекта OpenEEG можно отметить наличие 2 каналов (4 активных электрода, образующих 2 канала, и ещё один пассивный референтный электрод). Это позволяет оценивать когерентность (согласованность) работы разных отделов мозга. Очень высокая степень когерентности электрических волн мозга невероятно увеличивает силу ума и, по некоторым данным, может сопровождаться различными эффектами, включая левитацию. Когерентность отображается в некоторых приложениях, в том числе в вышеупомянутом ElectricGuru. Владельцам одноканальных гарнитур (например, Neurosky), которые в принципе не могут показывать когерентность из-за наличия всего одного канала, не стоит расстраиваться – когерентность напрямую зависит от способности человека длительное время удерживать ум без мыслей и в состоянии альфа-ритма. Чем качественнее и дольше у вас получается медитация, тем лучше будет и когерентность.

     В начале 2016 года у автора появилась гарнитура Neurosky Mindwave Mobile, которая была лишена практически всех недостатков любительского проекта OpenEEG. В ней было реализовано всё то, что было необходимо для собственно занятия медитацией без отвлечения на технические проблемы. Единственное, что необходимо делать для "обслуживания" гарнитуры Neurosky Mindwave – периодически протирать контакты гарнитуры и кожу в соответствующих местах спиртовыми салфетками для уколов для улучшения качества сигнала в случае загрязнения потожировыми следами их поверхностей. И через каждые несколько часов менять минипальчиковый аккумулятор в гарнитуре.

     OpenEEG – не единственный любительский проект дешёвого электроэнцефалографа. Большинство подобных любительских проектов можно было собрать примерно за 100-200$, все они имели 1-2 канала и, как правило, свой набор неизбежных недостатков, свойственных любительским проектам, ориентированным на кустарную сборку и дешевизну.

     К счастью, в настоящее время благодаря очередным скачкам НТП появились доступные готовые гарнитуры для медитации. Например, гарнитура Muse, которая больше подходит тем, кто никогда ранее не занимался медитацией. При этом она менее удобная для тех, кто хочет сразу начать сеанс медитации и получать в реальном времени значения ритмов головного мозга в течение сравнительно длинного периода, а не итоговый график по окончании 3 минут сеанса медитации.

     На фоне всех любительских и других не совсем удачных разработок за последние годы фактическим лидером в сегменте устройств с обратной нейросвязью стало готовое изделие фирмы NeuroSky – одноканальный электроэнцефалограф NeuroSky MindWave Mobile, который можно купить в составе набора Brainwave Starter Kit примерно за 100$ (не считая почтовых расходов).