加州大學聖地亞哥分校的研究人員開發了一種方法，可以將日常耳塞轉化為能夠記錄大腦內部電活動的高科技設備。這種由3D網版印刷的柔性傳感器不僅可以檢測來自大腦的電子生理學活動，還能收集汗液。

具體來說，它能夠檢測汗液中的乳酸，這是一種在運動和正常代謝活動過程中產生的有機酸。由於耳朵含有汗腺並且在解剖學上與大腦相鄰，因此耳塞是收集這類數據的理想工具。

您可能想知道科學家為什麼對收集關於人類汗液與大腦活動交叉點的生物識別信息感興趣。腦電圖和汗液乳酸數據可以一起用於診斷不同類型的癲癇發作。記錄的癲癇發作有30多種不同類型，根據事件期間受影響的大腦區域進行不同的分類。

然而，即使不考慮診斷，這些變量也可以幫助您更好地了解運動期間的個人表現。此外，這些生物識別數據點可用於監測壓力和注意力水平。

儘管入耳式生物識別感測不是一項新的創新，但傳感器技術的獨特之處在於它能夠測量大腦活動和乳酸。然而，更重要的是，研究人員相信隨著進一步的改進和發展，我們最終將看到更多使用神經成像傳感器的可穿戴設備，例如用於在日常設備上收集健康數據的傳感器。加州大學聖地亞哥分校生物工程教授Gert Cauwenberghs在一份聲明中表示，「能夠在一個入耳式整合設備中測量大腦認知活動和身體代謝狀態的動態」，可以為日常健康監測帶來巨大的機會。

在傳感器技術的發展過程中，研究人員必須克服一些障礙。他們需要使傳感器尽可能小和薄，以便能夠收集微小的汗液樣本。博士Ernesto De La Paz表示，他們還必須整合「可以彎曲的組件」來適應耳朵的不規則形狀。這項研究的共同撰寫者。

一個主要的技術挑戰是能夠將傳感器安裝在耳朵中，特別是耳屏中，耳屏是位於耳道前面的一個解剖學上獨特的空間，每個人的情況可能有所不同。這促使研究人員創建了一種「郵票狀的可拉伸傳感器」，可以輕鬆地固定在耳塞的表面上。

但為了確保傳感器實際上與耳朵直接接觸並準確地獲取讀數，研究人員選擇了3D打印的彈簧加載傳感器，該傳感器「保持接觸，但可以隨著耳塞的移動進行調整」。生物識別傳感器還必須覆蓋一層水凝膠薄膜，以確保它們能夠充分收集佩戴者的汗液並提供穩定的接觸。

這項研究的一個關鍵創新是將傳感器與可穿戴設備的無線通信功能結合起來。研究人員開發了一種小型無線電芯片，可以將收集到的數據傳輸到智能手機或其他設備上進行分析和處理。這樣，人們可以實時監測大腦活動和乳酸水平，並獲得有關身體狀態和認知功能的信息。

目前，這項技術仍處於研究階段，需要進一步的測試和改進才能推出商業化產品。然而，這一領域的研究表明，將傳感器集成到耳塞等日常佩戴設備中，可以為健康監測和疾病診斷提供新的機會。隨著技術的不斷發展，我們可能會看到更多創新的可穿戴設備，幫助我們更好地了解和管理我們的身體和大腦健康。