الإشارات الحيوية
الإشارة الحيوية هي أي إشارة في الكائن الحي يمكن قياسها ومراقبتها باستمرار. يُستخدم مصطلح الإشارة الحيوية غالبًا للإشارة إلى الإشارات الكهروضوئية، ولكنه قد يشمل الإشارات الكهربائية وغير الكهربائية. ويُفهم عادةً أنه يشير فقط إلى الإشارات المتغيرة مع الزمن، مع أن التغيرات المكانية في المعلمات (مثل تسلسل النيوكليوتيدات الذي يحدد الشفرة الوراثية ) تُدرج أحيانًا ضمن هذا المصطلح أيضًا.
الإشارات الحيوية الكهربائية
تشير الإشارات الحيوية الكهربائية، أو الإشارات الزمنية الحيوية الكهربائية، عادةً إلى التغير في التيار الكهربائي الناتج عن مجموع فرق الجهد الكهربائي عبر نسيج أو عضو أو نظام خلوي متخصص، مثل الجهاز العصبي . ومن بين أشهر الإشارات الحيوية الكهربائية ما يلي:
- تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG)
- تخطيط كهربية القلب (ECG)
- تخطيط كهربية العضل (EMG)
- تخطيط كهربية العين (EOG)
- مخطط كهربية الشبكية (ERG)
- مخطط كهربية المعدة (EGG)
- الاستجابة الجلدية الجلفانية (GSR) أو النشاط الكهربائي الجلدي (EDA)
تُقاس تخطيطات الدماغ الكهربائية (EEG) وتخطيط القلب الكهربائي (ECG) وتخطيط حركة العين الكهربائي (EOG) وتخطيط العضلات الكهربائي (EMG) باستخدام مضخم تفاضلي يسجل الفرق بين قطبين كهربائيين مثبتين على الجلد. مع ذلك، يقيس الاستجابة الجلدية الجلفانية المقاومة الكهربائية ، بينما يقيس تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG) المجال المغناطيسي الناتج عن التيارات الكهربائية ( تخطيط الدماغ الكهربائي ) في الدماغ.
مع تطور أساليب القياس عن بُعد للمجالات الكهربائية باستخدام تقنيات الاستشعار الحديثة، أصبح بالإمكان قياس الإشارات الحيوية الكهربائية، مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] وتخطيط كهربية القلب (ECG) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ، دون الحاجة إلى ملامسة الجلد. ويمكن تطبيق ذلك، على سبيل المثال، للمراقبة عن بُعد لموجات الدماغ ونبضات القلب لدى المرضى الذين لا يجب لمسهم، وخاصةً مرضى الحروق الخطيرة.
يمكن أيضًا قياس التيارات الكهربائية والتغيرات في المقاومات الكهربائية عبر الأنسجة من النباتات.
قد تشير الإشارات الحيوية أيضًا إلى أي إشارة غير كهربائية يمكن رصدها من الكائنات الحية، مثل الإشارات الميكانيكية (مثل مخطط العضلات الميكانيكي أو MMG)، والإشارات الصوتية (مثل النطق الصوتي وغير الصوتي، والتنفس)، والإشارات الكيميائية (مثل درجة الحموضة ، والأكسجة )، والإشارات البصرية (مثل الحركات).
الاستخدام في السياقات الفنية
في السنوات الأخيرة، ازداد الاهتمام باستخدام الإشارات الحيوية بين أوساط فنية عالمية تضم فنانين وملحنين يستخدمون هذه الإشارات لإنتاج الصوت والتحكم فيه. يعود البحث والممارسة في هذا المجال إلى عقود مضت بأشكال متنوعة [ 8 ] [ 9 ] ، وقد شهد مؤخرًا انتعاشًا ملحوظًا بفضل تزايد توفر تقنيات أقل تكلفة وأسهل استخدامًا [ 10 ] . وقد خُصص عدد كامل من مجلة eContact!، الصادرة عن الجمعية الكندية للموسيقى الإلكترونية الصوتية في يوليو 2012، لهذا الموضوع، بمساهمات من أبرز الشخصيات في هذا المجال [ 11 ] .
انظر أيضاً
مراجع
- ١ ٢ "جهاز مراقبة نبضات القلب عن بُعد سيتفوق على التكنولوجيا الحالية" . نشرة جامعة ساسكس. ٨ فبراير ٢٠٠٢. مؤرشف من الأصل في ١ نوفمبر ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه في ١٤ يونيو ٢٠١٥ .
- 1 2 "جهاز استشعار جديد غير جراحي يمكنه رصد موجات الدماغ عن بُعد" . جامعة ساسكس. 24 أكتوبر 2002. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2015 .
- 1 2 تي جي سوليفان؛ ريال ديس. جي كاوينبيرجس (نوفمبر 2007). مستشعر EEG/ECG منخفض الضوضاء وغير متصل . مؤتمر الدوائر والأنظمة الطبية الحيوية، 2007 (BIOCAS 2007، IEEE). الصفحات من 154 إلى 157. دوى : 10.1109/BIOCAS.2007.4463332 .
- 1 2 يو إم. تشي؛ باتريك نغ؛ إريك كانغ؛ جوزيف كانغ؛ جينيفر فانغ؛ جيرت كاوينبيرغز. مراقبة القلب والجهاز العصبي لاسلكيًا دون تلامس . وقائع مؤتمر الصحة اللاسلكية 2010 (WH'10). الصفحات 15-23 . doi : 10.1145/1921081.1921085 .
- ↑ سي جيه هارلاند؛ تي دي كلارك؛ آر جيه برانس (فبراير 2002). "مجسات الجهد الكهربائي - اتجاهات جديدة في الاستشعار عن بعد لجسم الإنسان". علم القياس والتكنولوجيا . 13 (2): 163 وما بعدها. Bibcode : 2002MeScT..13..163H . doi : 10.1088/0957-0233/13/2/304 . S2CID 250837184 .
- ↑ سي جيه هارلاند؛ تي دي كلارك؛ إن إس بيترز؛ إم جيه إيفريت؛ بي بي ستيفيل (2005). "مصفوفة مجسات جهد كهربائي مدمجة لاكتساب وإعادة بناء تخطيط القلب الكهربائي ذي السبعة أقطاب دون تلامس الشحنة الكهربائية مع الجلد". القياسات الفيزيولوجية . 26 (6): 939-950 . Bibcode : 2005PhyM...26..939H . doi : 10.1088/0967-3334/26/6/ 005 . PMID 16311443. S2CID 23237978 .
- ↑ م. أوهلر؛ ف. لينغ؛ ك. ميلهورن؛ م. شيلينغ (2008). "نظام تخطيط كهربية القلب المحمول متعدد القنوات مع مستشعرات سعوية". القياسات الفيزيولوجية . 29 (7): 783-793 . Bibcode : 2008PhyM...29..783O . doi : 10.1088/0967-3334/29/7/007 . PMID 18560053. S2CID 30803383 .
- ↑ براوس، أندرو. " دليل الشباب لموسيقى موجات الدماغ: أربعون عامًا من التسجيلات الصوتية من تخطيط كهربية الدماغ البشري ". eContact! 14.2 — ممارسات الأداء البيوتكنولوجي / Pratiques de performance biotechnologique (يوليو 2012). مونتريال: CEC .
- ^ أورتيز، ميغيل. " تاريخ موجز للفن القائم على الإشارات الحيوية: من الارتجاع البيولوجي إلى الأداء الفيزيائي الحيوي ." الاتصال الإلكتروني! 14.2 — ممارسة أداء التكنولوجيا الحيوية / ممارسات أداء التكنولوجيا الحيوية (يوليو 2012). مونتريال: لجنة الانتخابات المركزية .
- ↑ لوبيز، بيدرو وجيف تشيبيوا. " أداء الأجساد البيولوجية: حوار مفتوح مع ماركو دوناروما، وكلاوديا روبلز، وبيتر كيرن في Body Controlled #4 - التفاعل الحيوي ." eContact! 14.2 - ممارسة الأداء البيوتكنولوجي / Pratiques de performance biotechnologique (يوليو 2012). مونتريال: CEC .
- ↑ الاتصال الإلكتروني! 14.2 — ممارسة أداء التكنولوجيا الحيوية / ممارسات أداء التكنولوجيا الحيوية (يوليو 2012). مونتريال: لجنة الانتخابات المركزية .
فهرس
- دوناروما، ماركو. " استقبال الحس العميق والجهد والإجهاد في "هيبو كريسوس": فن الحركة للجسم المضطرب والحاسة العاشرة ." الاتصال الإلكتروني! 14.2 — ممارسة أداء التكنولوجيا الحيوية / ممارسات أداء التكنولوجيا الحيوية (يوليو 2012). مونتريال: لجنة الانتخابات المركزية .
- تاناكا، أتاو. " استخدام إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) في الأداء الموسيقي: دراسة شخصية لعقدين من الممارسة ." eContact! 14.2 — ممارسة الأداء البيوتكنولوجي / Pratiques de performance biotechnologique (يوليو 2012). مونتريال: CEC .
- نايت علي، أمين، محرر. (2009). معالجة الإشارات الحيوية المتقدمة . برلين، هايدلبرغ: سبرينغر برلين هايدلبرغ. doi : 10.1007/978-3-540-89506-0 . ISBN 978-3-540-89505-3.
روابط خارجية
- التطبيقات
- استخدام إشارات تخطيط الدماغ الكهربائي لتصنيف المهام والتعرف على الأنشطة (مايكروسوفت)
- يستخدم علماء ناسا أسلوبًا غير تدخلي لهبوط طائرة ركاب
- الأجهزة
- جامعة فيينا : دورات في الهندسة الطبية الحيوية، تخطيط كهربية العضل (EMG)
- جهاز تخطيط الدماغ الكهربائي، EEG، بدون خيط (جامعة كورنيل، إيثاكا، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية)
- مصطلحات علم الأحياء
- الفيزيولوجيا الكهربائية