Удачі собі розумніші з цим стимулятором мозку tDCS DIY

За даними Міністерства оборони США, електрика може перетворити новачків на експертів - на що завгодно. Застосування струму до мозку - відомого як транскраніальна стимуляція постійним струмом (tDCS) - отримало фінансування від DARPA, Міністерства оборони США, і більше. І ви можете створити свій власний з приблизно 10 $ в деталях, простих інструментах і чотирьох деяким досвідом пайки.

tDCS подає невеликий струм від батареї 9 В на мозок. Виявилося, що ця стимуляція посилює когнітивні здібності людини (послухайте епізод «Радіолаб» з Нью-Йорка під назвою «9-вольтна нірвана», якщо ви скептично). Застосування цього струму до різних частин мозку може дати користувачам тимчасове (а іноді і постійне) когнітивне поліпшення. Дослідження показують, що tDCS також допомагає при депресії, тривозі і допомагає медитації. Найвідоміша частина мозку - так звана область F3 - пропонує до 40% поліпшення в певних категоріях навчання. На жаль, довгострокові ефекти на нейропластичність, функцію мозку і багато іншого залишаються невідомими.

Шлях до збільшення мозку залишається загрожує небезпеками, породженими як вашою здатністю до помилок, так і невідомими довгостроковими наслідками штучної нервової стимуляції. Використовуйте це керівництво на свій страх і ризик! Я не можу особливо підкреслити, що користувачі проявляють найвищу ступінь безпеки при створенні своїх власних пристроїв tDCS. Будь ласка, прочитайте розділ «Розміщення електрода» в нижній частині цієї статті.

Це може тебе вбити?

У 60-х роках моряк ВМС США експериментував з батареєю на 9 В - він випадково проштовхнув негативні і позитивні електроди через поверхню своєї шкіри і підключив їх до батареї на 9 В. Як виявилося, кров (яка містить залізо) чинить дуже невеликий електричний опір. Як біологічні істоти, наші тіла проводять електрику як ланцюг. Багато наших внутрішніх органів отримують електричний струм від нашого мозку. Постійний струм може порушити цей сигнал, викликаючи серцеву недостатність.

Крім того, ми нічого не знаємо про довгостроковий вплив tDCS на фізіологію людини. У той час як електричний струм батареї 9 В зовсім невеликий, коли прикладається до мови, внутрішнє застосування смертельне.

Крок 0: Інтинхератор МК. Я дизайн.

Пристрій tDCS, який ми будуємо в цьому керівництві, Inthinkerator MK. Я з Reddit/r/tdcs користувача Kulty. Відкритий дизайн Kulty дозволяє нам запозичувати і модифікувати його.

З моєї точки зору - як любитель-любитель - дизайн виглядає добре. Він включає в себе короткий захист і безпечніше, ніж інші комерційні пристрої, такі як Foc.us (наш огляд Foc.us). При правильній техніці збірки ризик виникнення короткого замикання дуже і дуже низький. Майте на увазі, що дизайн поставляється без гарантії і може потенційно запалити ваші мізки - ви були попереджені.

Крок 1: Необхідні деталі

• Перемикає перемикач
• 2х 3,3 кОм резистор
• Резистор 1 кОм
• Резистор 680 Ом
• 500 Ом. Потенційний
• Потенціометр 5 кОм
• Білий або синій світлодіод
• 2N3904 транзистор NPN
• Коробка проекту
• Червоний банановий домкрат
• Чорний банановий домкрат
• Світлодіодна рамка
• 9В затиснутий для батареї
• Ручка потенційного
• Батарея 9V (я пропоную акумулятор)
• Банановий роз "єм сумісні проводи

Загальна вартість деталей повинна становити близько 10-20 доларів, але вам також будуть потрібні деякі базові інструменти, як і в будь-якому проекті з електроніки.

Крок 2: викладіть макет

Спочатку перевірте ланцюг на макеті, щоб визначити, чи справні деталі і чи правильна схема - вам не знадобляться всі деталі. Зверніть увагу, що ми використовуємо резистор 220 Ом в якості тестового навантаження для імітації контакту зі шкірою.

Точні отвори, в які вставляються деталі, не мають великого значення - зосередьтеся на завершенні схеми. Якщо ви не впевнені, що хочете використовувати макет, обов'язково ознайомтеся з нашими навичками для початківців, необхідними для електронних проектів для керівництва в першу чергу.

Коли закінчите, ви можете прикріпити роз'єм батареї до вашої 9-вольтової батареї і підключити його до позитивних і негативних напрямних на бічній стороні макета. Якщо все працює, ви повинні побачити включення світлодіоду. Якщо це не працює, повторно проаналізуйте схему, щоб переконатися, що вона правильно підключена.

Крок 3: викладіть свій проект

Тепер візьміть вікно проекту і позначте місце розташування таких компонентів, використовуючи маркер:

• Позитивний банановий штекер (червоний)
• Негативний банановий штекер (чорний)
• Нетиповий потенційний
• Перемикає перемикач
• Транзистор NPN
• Потенційний
• Коробка проекту (звичайно)

Крок 4: Згоріння отворів

Вам потрібно буде просверлити шість отворів. Я пропоную сверлити зсередини корпусу, а не зовні. Крім того, переконайтеся, що ваші компоненти дійсно підходять, перш ніж перейти до наступного отвору.

• Отвори 1 і 2: просверліть два отвори у верхній частині коробки. У них необхідно розмістити гвинти на катоді і анодному банановому домкраті. Приблизно від 1/4 до 1/3 дюйма підійде.
• Отвір 3: просверліть великий отвір діаметром приблизно 1/2 дюйма, щоб розмістити світлодіодне підсвічування і його хромований корпус.
• Отвір 4: Просверліть ще один великий отвір, приблизно - дюйма в діаметрі в центрі коробки, щоб розмістити потенціометр.
• Отвір 5 (на малюнку не просвічено): проковтніть невеликий отвір діаметром близько 5/16 дюйма, щоб пристосувати регульований диск потенціометра триммера.
• Отвір 6: просверліть отвір діаметром близько 1/16 дюйма, щоб він відповідав вимикачеві живлення.

Крок 5: Розміщення компонентів у коробці

Обидва бананові роз'єми знаходяться у верхній частині вікна проекту. Цей крок не потребуватиме особливих зусиль. Просто просверліть два отвори у верхній частині коробки, зніміть гайку на заглушках і вставте. Потім ви будете використовувати затиснуту гайку, щоб закріпити пристрій на місці. Єдиними винятками є NPN-транзистор і потенціометр триммера, які ви приклеїте на місце.

Транзистор NPN: переконайтеся, що помістили його круглою частиною вгору, а три штири спрямовані вправо.

Потенціометр триммера: ви захочете встановити його так, щоб латунний циферблат висовував отвір у корпусі. Коли ви поміщаєте потенціометр триммера в футляр, переконайтеся, що латунний циферблат закріплений за допомогою люгнату. Лугнат навинчивается на латунный циферблат, как только его проталкивают через отверстие в коробке проекта.

Крок 6: Потенційний

З трьох висновків потенціометра ви припаяєте ізольовані дроти до двох з них. Припій дроту середньої довжини до центрального контакту. Потім припаяйте короткий провід до зовнішнього контакту.

Крок 7: Потенція тримання

Знову ж таки, ви будете використовувати тільки два контакти. Припій центральний контакт до резистора 1 кОм. Ви помітите, що на малюнку нижче я вже підключив це до висновку еміттера на NPN-транзисторі.

Потім візьміть провід, припаяний до центрального контакту потенціометра, і припаяйте його до зовнішнього контакту потенціометра тримміру. Можливо, вам доведеться зігнути деякі з цих контактів для полегшення доступу. Не згинайте контакти потенціометра триммера занадто сильно. Невеликий вигин не зашкодить його - надмірний вигин призведе до того, що штифт від'єднається.

Крок 8: Транзистор NPN

На транзисторі NPN є три типи контактів: колектор, еміттер і база. Кожен вивід відповідає окремому паяному з "єднанню. Ви повинні переконатися, що контакти правильно підключені, інакше ланцюг не буде працювати. Ви також повинні переконатися, що пласка сторона NPN-транзистора обертається вниз.

1. Збірка: Припій ізольований дріт середньої довжини.
2. Основа: Припій короткий дріт.
3. Еміттер: Припій до резистора 1 кОм, від центрального контакту потенціометра триммера.

Крок 9: тумблер

Ви припаяєте три дроти до тумблера. Кожен з контактів тумблера має прямокутну форму з отвором посередині. Ви можете проходити дроти через отвори, що полегшує пайку. Перш ніж приступити до підключення до тумблера, візьміть довгий дріт і з'єднайте його кінець з резистором 680 Ом. Як і майже всі фізичні з'єднання, ви будете паяти їх разом.

На лівому (зовнішньому) штирі ви припаяєте дві частини. Спочатку візьміть провід/резистор (як показано вище) і припаяйте його до зовнішнього контакту на тумблері. По-друге, припаяйте резистор 3,3 кОм до лівого (зовнішнього) контакту. Пайка обох одночасно набагато простіше, ніж пайка окремо.

Потім припаяйте червоний (позитивний) роз'єм батареї 9 В до центрального контакту тумблера. Не забудьте не підключати батарею, поки не закінчите.

Крок 10: світлодіод

Світлодіод має два контакти. Більшість світлодіодів використовують довгий штир для позначення позитивного роз'єму. Це означає, що короткий пін є негативним. Якщо ви підключите це неналежним чином, конструкція схеми не дасть світлодіоду загорітися, але ланцюг все одно буде проводити струм.

Негативний (короткий) контакт з'єднується з контактом збоку (не з центральним контактом) потенційного. Візьміть короткий дріт від зовнішнього штирка потенціометра і припаяйте його до середини світлодіоду. У верхній частині контакту припаяйте негативний (чорний) провід роз'єму акумулятора 9 В.

На позитивному контакті припаяйте з'єднання до базового контакту транзистора NPN (центральний контакт). У середині позитивного виведення світлодіоду припаяйте резистор 3,3 кОм від тумблера.

Крок 11: Анод і катод

Візьміть резисторний кінець резистора/дроту, вже припаяний до зовнішнього штира на тумблері, і затягніть його в анодний банановий штекер. Ви можете затягнути це без пайки, використовуючи lugnut. Просто помістіть провід резистора навпроти першого лугнута і затягніть другий лугнуть, щоб він щільно прилягав до першого лугнута.

Візьміть ізольований провід середньої довжини від штира колектора на NPN-транзисторі і закріпіть його на банановому гнізді катода, використовуючи той самий метод, який описано в попередньому кроці.

Крок 12: Тестування пристрою tDCS

Ця фаза вимагає мультиметра і невеликої викрутки з плоскою головкою ювеліра. Тестування не займе багато часу. Ви помітите, що в підставі роз'єму електрода (де він підключається до гніздів банана) є два отвори. Вони можуть бути використані для перевірки електричної потужності пристрою.

Максимальна потужність Inthinkerator становить 2 міліампери. Я пропоную повернути ручку потенціометра повністю вправо (за годинниковою стрілкою) і виміряти вихід. Якщо воно виходить за межі вказаного 2 мА, необхідно використовувати тример. Потенціометр для точного налаштування виходу.

І ви зробили!

І ось воно! Готовий пристрій tDCS, вартість якого становить близько 10 доларів. Однак ви не зможете використовувати Inthinkerator, поки у вас не з'являться відповідні електроди, щоб прикріпити його до голови. Ви можете купити готові електроди або створити свій власний. Майте на увазі, що просочені сольовим розчином губки найлегше використовувати, тому що вони проходять через волосся. Однак, якщо ви просто хочете поекспериментувати, гелеві електроди пропонують низьку вартість (і низьке повторне використання).

Одне рішення для DIY, яке я знайшов, прийшло від (знову ж таки) користувача Reddit Kulty з використанням губчастої тканини і алюмінієвої сітки.

Розміщення електроду

Я не буду вдаватися в розміщення електродів, але один з кращих сайтів для візуалізації того, куди йдуть електроди, - це tDCSPlacements і Reddit/r/tDCS.

Слід також зазначити, що деякі «монтажі» або розміщення електродів можуть викликати серйозні проблеми зі здоров'ям у людей з порушеннями роботи головного мозку. Якщо у вас є історія епілепсії, НЕ використовуйте ТОК будь-якого роду. Якщо у вас є мозкові імплантати, такі як металеві пластини, аналогічним чином: НЕ використовуйте tDCS. Це може вбити тебе. Крім того, деякі частини вашого мозку можуть функціонувати зі зниженою швидкістю, особливо в області поруч з анодом.

Давайте поговоримо про tDCS в коментарях - ви бачили позитивні результати? Це змусило тебе відчути щось незвичайне?