Обзор усилителей начального уровня для нейрофидбэка

Усилители ЭЭГ – это дифференциальные усилители. Они усиливают разницу между тем что видится на одном электроде (активном) и тем что видится на другом (референсном). Наиболее доступные усилители имеют 1, 2 или 4 канала для регистрации ЭЭГ. Более дорогие имеют интерфейс для подключения электродной шапочки в которой обычно объединены 19 и более каналов для регистрации ЭЭГ.
В данной заметке я постараюсь вкратце рассмотреть наиболее распространенные и наиболее доступные по цене модели, чтобы читатели могли получить общее представление о рынке данных устройств. Для принятия решения о покупке того или иного устройства рекомендую не ограничиваться данным обзором, а детально ознакомиться с характеристиками заинтересовавшего усилителя. Если вы не знаете, на какие именно характеристики стоит обратить внимание, то прочитайте мою заметку о технических характеристиках усилителей ЭЭГ.

Приобрести усилители обычно можно не только у производителя, но и большого количества компаний-дистрибьюторов, при этом цены могут отличаться довольно существенно как в лучшую, так и в худшую сторону. Так что прежде чем заказывать выбранное устройство, поищите в интернете лучшие предложения, и желательно свяжитесь с поставщиком, чтобы узнать, сделает ли он отправку в Россию.
Цена в обзоре указана за прибор в минимальной комплектации. В большинстве случаев для полноценной работы вам потребуется дополнительно приобрести электроды, токопроводящий гель, и программное обеспечение в случае отсутствия бесплатного.

Neurobit Optima (http://www.neurobitsystems.com/neurobitoptima.htm)

Прибор от польской компании Neurobit Systems, которая выпускает усилители для нейрофидбэка уже много лет. Имеет частоту дискретизации до 2000 sps и разрешение 16 бит. Прибор выпускается в 2-х модификациях – с 2-мя и с 4-мя каналами. Младшая модель обойдется в $650, старшая в $980. Позволяет делать EMG, HRV, GSR и TEMP-биофидбэк (потребуется приобрести дополнительные сенсоры). Есть возможность беспроводного подключения к компьютеру. Для работы с прибором производителем предлагается простенькое приложение Neurobit Recorder, позволяющее сохранять сигналы мозговой активности в формате EDF (European Data Format) и текстовых файлах, для возможности дальнейшего анализа в других программах. Также устройство поддерживается программами BioExplorer, BioEra и бесплатной BrainBay.

Emotiv EPOC (https://emotiv.com/epoc.php)

Решил все-таки упомянуть здесь это устройство от австралийской компании Emotiv Systems из-за его раскрученности и относительной дешевизны. Устройство имеет 14 каналов и стоит $399 за базовую модель. Имеет частоту дискретизации 128 sps и разрешение 14 бит. Однако входной импеданс у устройства всего 1 МОм. Для далеких от электроники людей поясню, что у таких особо чувствительных приборов как электроэнцефалограф входной импеданс должен быть не менее 1 ГОм, т.е. минимум в 1000 раз больше, что позволяет минимизировать шумы и не вносить искажения в измеряемый сигнал. А если еще учесть что устройство использует мокрые солевые электроды, которые имеют свойство высыхать в процессе работы, то рассчитывать на сколь-нибудь адекватные измерения амплитуды сигнала, думаю, не стоит. В общем, даже при неплохих остальных характеристиках устройства, оно является не более чем игрушкой, хотя и довольно продвинутой.

Pocket Neurobics WIZ (http://pocketneurobics.com/)

Целое семейство приборов от австралийской компании Pocket Neurobics, за именем которой стоит очевидно весьма талантливый инженер Брюс Макмиллан. Если первое поколение приборов вызывало множество нареканий за их весьма дешевый внешний вид, то в последнем поколении Брюсу похоже удалось учесть все поступившие замечания и пожелания пользователей и выпустить на рынок пожалуй лучший продукт по соотношению цена/возможности.
Предлагаемые усилители этого семейства имеют частоту дискретизации 512 sps и разрешение 24 бита. U-wiz – 2-канальная модель за $595, Q-wiz – 4-канальная за $995. Причем последняя, помимо стандартного для большинства приборов набора EEG, ECG, EMG и HRV-биофидбэка, позволяет также проводить SCP и гемоэнцефалографические (HEG) тренинги (nIR и pIR). Про гемоэнцефалографию обязательно напишу в одном из последующих постов. Также Q-wiz имеет интерфейс для подключения электродной шапочки, которая упрощает проведение ассесмента (диагностики). Именно Q-wiz я использую в своей работе.
Все приборы работают с программами BioExplorer и BioEra.

BrainMaster Atlantis (http://store.brainmaster.com)

BrainMaster Technologies – весьма именитая компания из США (что разумеется сказывается на стоимости продукции), производящая приборы как начального, так и исследовательского уровня. Приборы серии Atlantis имеют частоту дискретизации 1024 sps и разрешение 24 бита. Atlantis II 2×2 – 2-канальная модель за $1695, Atlantis I 4×4 – 4-канальная за $2695. В базовой комплектации с прибором поставляются 5 позолоченных электродов и пробники гелей для подготовки и монтажа электродов.
Прежде всего, прибор ориентирован на использование проприетарного программного обеспечения, но за $100 можно получить код разблокировки для возможности работы с BioExplorer. Впрочем даже на 4-канальной версии прибора возможность работы с Биоэксплорером производитель ограничил 2-мя каналами. В минимальной комплектации прибор поставляется с приложением начального уровня – BrainMaster 2.5SE, но за весьма существенную доплату производитель предлагает более серьезные варианты приложений. За обновления софта также будьте готовы заплатить.
Также в продаже до сих пор имеется и старая достаточно простая 2-канальная модель BrainMaster 2EB Basic с частотой дискретизации 256 sps. Данных о разрешении я не нашел, но судя по заявленной точности измерений должно быть 12 бит. Стоит такое устройство $995.

WaveRider (http://www.mindpeak.com/)

Американская компания WaveRider производит усилители ЭЭГ достаточно давно. Впрочем, линейка их продуктов не обновлялась также уже очень давно, и к настоящему времени выглядит весьма слабо в сравнении с аналогичными приборами от других производителей.
2-канальная модель WaveRider 2cx стоит $950, 4-канальная WaveRider Pro – $1700. Оба прибора имеют частоту дискретизации 128 sps и разрешение 8 бит. Конечно, при таких скромных характеристиках эти устройства на сегодняшний день должны стоить раза в 3 дешевле.
Для работы с усилителями WaveRider можно воспользоваться WaveWare (приложением от производителя) и программой BioExplorer.

Brainquiry PET (http://www.brainquiry.com/NeurofeedbackHardware.html)

Американская компания Brainquiry является подразделением компании The Brain Resource Center, специализирующейся на исследованиях в области психологии здоровья и нейрофизиологии. Предлагаемые компанией приборы имеют 2 модификации: PET 2.0 – двухканальная модель за $2160, PET 4.0 – четырехканальная за $2999. Обе модели имеют частоту дискретизации до 1000 sps и разрешение 24 бита.
Из особенностей прибора можно отметить использование активных электродов и возможность беспроводного подключения к компьютеру.
Приборы поддерживаются программами BioEra, BioExplorer и EEGER (профессиональным приложением от производителя за $4000).

ProComp2 (http://thoughttechnology.com/index.php/hardware.html)

Компания Thought Technology из Канады, пожалуй, является самым именитым производителем оборудования для биофидбэка. Продукция компании используется во многих лечебных учреждениях по всему миру. На сайте компании имеется достаточно внушительный перечень производимого оборудования. Наиболее доступным для обычного пользователя является 2-канальный ProComp2 за $1850 в минимальной конфигурации. Прибор имеет частоту дискретизации 256 sps и разрешение 13 бит.
В минимальной конфигурации с прибором вы можете выбрать одну из двух базовых программ: EEG Suite или Physiology Suite. А за $2245 прибор комплектуется уже достаточно продвинутым приложением Infiniti Software v6.0.

Olimex SMT (www.olimex.com/Products/EEG/OpenEEG/EEG-SMT/)

Данное устройство выпускается компанией из Болгарии, которая не имеет никакого отношения к электроэнцефалографии. Компания Olimex является производителем печатных плат, а само устройство является реализацией проекта OpenEEG, в котором энтузиасты разрабатывают усилители ЭЭГ для самостоятельной сборки.
Olimex SMT имеет 2 канала и стоит всего 140 евро за комплект с пятью электродами. Прибор использует нестандартные для ЭЭГ электроды с разъемом mini-jack 3,5 мм. Электроды предлагаются в двух вариантах – пассивные и активные. Активные электроды позволяют получать хорошее качество сигнала без использования токопроводящих гелей.
Частота дискретизации прибора 256 sps и разрешение 10 бит. Для работы с прибором, прежде всего, можно использовать бесплатные приложения BrainBay и OpenViBE.
Прежде всего, Olimex SMT я бы порекомендовал людям разбирающимся в электронике и готовым без страха взяться за паяльник чтобы устранить какой-нибудь дефект от производителя. Например в моем экземпляре отверстие в корпусе для одного из разъемов оказалось просверлено на миллиметр выше чем нужно – в результате при монтаже платы в корпус ножки разъема отрывались от платы, пока я их не перепаял.