El sistema Mindtooth, desarrollado para procesar las señales cerebrales y proporcionar indicadores en tiempo real de los estados cognitivos o emocionales, es muy innovador.

Para el casco Mindtooth, se optó por utilizar electrodos de EEG a base de agua, que permiten una excelente calidad de la señal sin el inconveniente del gel, que dificulta el uso de la tecnología de EEG para aplicaciones fuera del laboratorio.

La tecnología del sensor EEG basado en el agua que se utiliza en el casco Mindtooth Touch se validó durante la primera fase de validación del proyecto Mindtooth. La eficacia de los sensores se comparó con los electrodos basados en gel de Ag/AgCl, que se consideran el estándar de oro en la investigación neurocientífica.

Además, en la misma prueba se verificó el diseño del prototipo Mindtooth Touch en términos de calidad de contacto y usabilidad. 

Figura 1: Diagrama esquemático del montaje experimental. (A) Diagrama esquemático de la posición de los electrodos y del montaje instrumental. Los electrodos con base de agua se muestran en rojo, los electrodos de gel en azul y el electrodo de control en verde. (B) El montaje experimental actual utilizado para la comparación de sensores de EEG. (C) El casco Mindtooth Touch EEG diseñado con electrodos de agua (derecha) y la versión modificada equipada con el amplificador LiveAmp (izquierda).

Se probó a 30 sujetos en tareas idénticas llevando una vez un casco EEG convencional con electrodos de gel colocados en la misma posición que los electrodos de agua del casco Mindtooth y otra vez el prototipo Mindtooth.

Los resultados obtenidos mostraron una alta correlación entre las dos tecnologías (electrodos de agua y electrodos de gel) en cuanto a las características de la señal EEG en el dominio de la frecuencia utilizadas para la definición de la neurometría.

Figura 2: Espectros de frecuencia del EEG para cada canal en el rango de 2-30 Hz. Los espectros de frecuencia obtenidos con electrodos de agua se muestran en rojo, mientras que los obtenidos con electrodos de gel se muestran en azul. La última figura de la derecha muestra el electrodo AFz-gel y el electrodo de control. Las líneas continuas representan la media de los espectros de frecuencia sobre la población, mientras que las áreas sombreadas representan la desviación estándar.

Además, el sistema Mindtooth Touch demostró una gran facilidad de uso y una buena calidad de la señal de los electrodos de EEG basados en agua.

En este sentido, cabe mencionar que el casco Mindtooth Touch se probó en más de 200 personas, con diferentes peinados, formas de cabeza, nacionalidades y edades, y demostró mantener un nivel de comodidad muy alto a lo largo del tiempo.

En conclusión, la prueba de validación del casco Mindtooth Touch EEG ha confirmado que es capaz de cumplir:

• Buen contacto de los electrodos
• Calidad de la señal comparable a la de los electrodos de gel
• Alto confort a lo largo del tiempo
• Buena adaptabilidad a todas las cabezas

El estudio de validación completo se publicó en la revista Frontiers in Human Neuroscience, disponible en el siguiente enlace.

El tan esperado casco cerebral (EEG) Mindtooth© ya está disponible en los laboratorios de BrainSigns. Se ha desarrollado siguiendo un enfoque de diseño centrado en el usuario, con el objetivo de no inducir ninguna incomodidad, asegurando una alta portabilidad, manteniendo al mismo tiempo una alta calidad de la señal gracias al hardware integrado en el casco Mindtooth que ha sido desarrollado por Brain Products, empresa líder en el campo de los sistemas de grabación de EEG y miembro del consorcio del proyecto Midntooth.

El nombre del casco Mindtooth es Touch, para recordar la ligera caricia que genera en la cabeza. Está equipado con 8 electrodos de registro, 5 frontales y 3 parietales, además de referencia y “ground” en cada mastoides. En concreto, la parte frontal del auricular alberga cinco sensores de EEG y está diseñada para adaptarse a la frente del usuario. Para maximizar la comodidad, es elástica y está fabricada con una combinación de materiales flexibles. La parte delantera tiene un acolchado extraíble de espuma de PU para mejorar aún más la comodidad. La parte trasera alberga los sensores de “ground” y de referencia, los tres sensores parietales de EEG y el amplificador de EEG. Los sensores de “ground” y de referencia están instalados en dos "dedos" separados y se presentan en dos tamaños diferentes en los mastoides. Su posición permite utilizar gafas y auriculares mientras se llevan el casco. Los tres "dedos" de los sensores parietales de EEG se fabrican como una pieza separada que se ajusta y se fija a la parte posterior del casco. Los "dedos" se han diseñado para adaptarse a la forma de la cabeza de los usuarios y todos los soportes de los sensores parietales de EEG se han prolongado y acoplado a una pieza final giratoria "una punta de dedo" para facilitar su adaptación a todas las formas de cabeza, dividir el cabello y tocar el cuero cabelludo. 

El amplificador de EEG, el "Click-On Amp", está conectado a la estructura del casco mediante dos conectores magnéticos, con el fin de maximizar la facilidad de conexión y desconexión.

Aquí un vídeo que muestra el casco Mindtooth Touch

La tecnología de los sensores de EEG empleados en el Mindtooth Touch (es decir, los electrodos de EEG basados en agua "WET") se ha probado intensamente durante las primeras actividades de validación del proyecto Mindtooth, en las que se ha comparado la eficacia de los sensores a la hora de proporcionar una señal de EEG de alta calidad y, en consecuencia, una neurometría asequible de los estados mentales y emocionales del usuario, con la procedente del estándar de oro en la investigación neurocientífica, representada por los electrodos de Ag/AgCl basados en gel "GEL". Los resultados mostraron una alta correlación en las características basadas en el EEG derivadas de ambas tecnologías y la tecnología basada en WET informó de la misma capacidad de los electrodos basados en GEL en la discriminación de los estados de carga de trabajo, estrés y vigilancia en el contexto de escenarios reales (ver las figuras a continuación). 

El Mindtooth Touch también se ha presentado en el 19º Simposio Europeo de Formación de Aerolíneas (EATS 2021), una feria de aviación que reúne a los principales profesionales del sector para promover la seguridad y compartir las mejores prácticas en la formación de pilotos y tripulación de cabina. Más de 20 profesionales del ámbito de la aeronáutica tuvieron la oportunidad de colocarse el casco durante una demostración en directo denominada "Ven a ver la evaluación en tiempo real de los factores humanos mediante la medición de tu actividad cerebral". Todos ellos destacaron la facilidad de colocación y la gran comodidad durante la demostración.

En los próximos meses se emplearán muchos cascos “Touch” y el marco Mindtooth relacionado en contextos reales para la validación final del sistema Mindtooth en su conjunto, antes de su entrada oficial en el mercado.

El proyecto, a través de tecnologías de realidad virtual, está desarrollando métodos para mejorar la gestión del tráfico aéreo desde una torre de control remoto.

BrainSigns will use state of the art algorithms to monitor the Air Traffic Controllers (ATCOs) brain activity in an EU project called MINIMA (MItigating Negative Impacts of Monitoring high levels of Automation) as a third party of the University of Bologna.