Zappen Sie sich schlauer mit diesem DIY tDCS Hirnstimulator

Werbung

Nach Angaben des US-Verteidigungsministeriums Zappen Sie Ihr Gehirn Mit Elektrizität können Anfänger zu Experten werden - von allem. Die Anwendung von Strom auf das Gehirn - bekannt als transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) - erhielt Finanzmittel von DARPA, dem US-Verteidigungsministerium und anderen. Und Sie können Ihre eigenen mit etwa 10 US-Dollar an Teilen, einfachen Werkzeugen und etwas Löterfahrung bauen.

tDCS Legt einen kleinen Strom von einer 9-V-Batterie an das Gehirn an. Diese Stimulation verbesserte nachweislich die kognitiven Kräfte des Menschen (Hören Sie zu NYC Radiolab-Episode mit dem Titel "9 Volt Nirvana" wenn Sie skeptisch sind). Das Anlegen dieses Stroms an verschiedene Teile des Gehirns kann seinen Benutzern vorübergehend (und manchmal) geben permanent) kognitive Verbesserung. Untersuchungen zeigen, dass tDCS auch bei Depressionen, Angstzuständen und als Meditationshilfe wirkt. Der bekannteste Teil des Gehirns - die sogenannte F3-Region - bietet eine Verbesserung von bis zu 40% in bestimmten Lernkategorien. Leider sind die langfristigen Auswirkungen auf Neuroplastizität, Gehirnfunktion und mehr unbekannt.

Der Weg zur zerebralen Augmentation ist weiterhin mit Gefahren behaftet - entweder aufgrund Ihrer Fehlerfähigkeit oder aufgrund der unbekannten Langzeiteffekte der künstlichen Nervenstimulation. Verwenden Sie diesen Leitfaden auf eigene Gefahr! Ich kann nicht genug betonen, dass Benutzer das ausüben höchstes Maß an Sicherheit beim Aufbau eines eigenen tDCS-Geräts. Bitte lesen Sie den Abschnitt „Elektrodenplatzierung“ am Ende dieses Artikels.

Kann es dich töten?

In den 60er Jahren experimentierte ein US Navy Sailor mit einer 9-V-Batterie - versehentlich schob er negative und positive Elektroden durch die Oberfläche seiner Haut und schloss sie an eine 9-V-Batterie an. Wie sich herausstellte, bietet Blut (das Eisen enthält) nur einen sehr geringen elektrischen Widerstand. Als biologische Wesen leiten unsere Körper Elektrizität wie einen Stromkreis. Viele unserer inneren Organe erhalten elektrischen Strom aus unserem Gehirn. Ein Gleichstrom kann dieses Signal stören und zu Herzversagen führen.

Darüber hinaus wissen wir nichts über die langfristigen Auswirkungen von tDCS auf die menschliche Physiologie. Während der elektrische Strom einer 9-V-Batterie beim Anlegen an eine Zunge nicht viel ist, ist die interne Anwendung tödlich.

Schritt 0: Der Inthinkerator MK. Ich entwerfe

Das tDCS-Gerät, das wir in diesem Handbuch erstellen, ist der Inthinkerator MK. Ich komme aus Reddit /r/tdcs Nutzer Kulty. Der Open-Source-Charakter des Kulty-Designs ermöglicht es uns, es auszuleihen und zu modifizieren.

Aus meiner Sicht - als Hobby-Hobbyist - sieht das Design gut aus. Es enthält einen kurzen Schutz und ist sicherer als andere kommerzielle Geräte wie das Foc.us (unsere Überprüfung der Foc.us Foc.us tDCS Headset Review und WerbegeschenkDas 249 US-Dollar teure Foc.us-Gerät schießt elektrischen Strom in das Gehirn und steigert so die kognitiven Fähigkeiten. Weiterlesen ). Bei richtiger Bautechnik ist das Risiko eines Kurzschlusses sehr, sehr gering. Denken Sie daran, dass das Design ohne Garantie geliefert wird und möglicherweise Ihr Gehirn braten könnte - Sie wurden gewarnt.

Schritt 1: Erforderliche Teile

• Kippschalter
• 2x 3,3 kOhm Widerstand
• 1k Ohm Widerstand
• 680 Ohm Widerstand
• 500 Ohm Trim. Potentiometer
• 5k Ohm Potentiometer
• Weiß oder blaues LED-Licht
• 2N3904 NPN-Transistor
• Projektbox
• Rote Bananenbuchse
• Schwarzer Bananenheber
• LED-Lünette
• 9V Batterieclip
• Potentiometer-Knopf
• 9V Batterie (Ich schlage einen Akku vor)
• Bananenbuchsen kompatible Kabel

Die Gesamtkosten für Teile sollten sich auf etwa 10 bis 20 US-Dollar belaufen. Wie bei jedem Elektronikprojekt benötigen Sie jedoch auch einige grundlegende Werkzeuge.

Schritt 2: Legen Sie Ihr Steckbrett aus

Testen Sie die Schaltung zuerst auf einem Steckbrett, um festzustellen, ob die Teile funktionieren und die Schaltung korrekt ist. Sie benötigen noch nicht alle Teile. Beachten Sie, dass wir einen 220-Ohm-Widerstand als Testlast verwenden, um Hautkontakt zu simulieren.

Die genauen Löcher, in die die Teile eingesteckt werden, spielen keine große Rolle - konzentrieren Sie sich auf die Vervollständigung der Schaltung. Wenn Sie sich bei der Verwendung eines Steckbretts nicht sicher sind, lesen Sie unbedingt unsere Anfängerkenntnisse für elektronische Projekte Anfängerelektronik: 10 Fähigkeiten, die Sie kennen müssenViele von uns haben noch nie einen Lötkolben berührt - aber Dinge herzustellen kann unglaublich lohnend sein. Hier sind zehn der grundlegendsten Fertigkeiten der DIY-Elektronik, die Ihnen den Einstieg erleichtern. Weiterlesen zuerst führen.

Wenn Sie fertig sind, können Sie den Batterieanschluss an Ihre 9-V-Batterie anschließen und ihn in die positiven und negativen Schienen an der Seite des Steckbretts einstecken. Wenn alles funktioniert, sollte das LED-Licht aufleuchten. Wenn es nicht funktioniert, analysieren Sie den Stromkreis erneut, um sicherzustellen, dass er korrekt verdrahtet ist.

Schritt 3: Legen Sie Ihre Projektbox an

Nehmen Sie nun das Projektfeld und markieren Sie die Position der folgenden Komponenten mit einem Marker:

• Positiver Bananenstecker (rot)
• Negativer Bananenstecker (schwarz)
• Potentiometer trimmen
• Kippschalter
• NPN-Transistor
• Potentiometer
• Projektbox (natürlich)

Schritt 4: Bohren von Löchern

Sie müssen sechs Löcher bohren. Ich schlage vor, von innen und nicht von außen zu bohren. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre Komponenten tatsächlich passen, bevor Sie mit dem nächsten Loch fortfahren.

• Loch 1 & 2: Bohren Sie zwei Löcher oben in die Box. Diese müssen die Schrauben an der Kathoden- und Anodenbananenbuchse aufnehmen. Etwa 1/4 bis 1/3 Zoll reichen aus.
• Loch 3: Bohren Sie ein großes Loch mit einem Durchmesser von ungefähr einem halben Zoll, um das LED-Licht und sein Chromgehäuse zu platzieren.
• Loch 4: Bohren Sie ein weiteres großes Loch mit einem Durchmesser von ungefähr einem halben Zoll in die Mitte des Kastens, um das Potentiometer aufzunehmen.
• Loch 5 (im Bild nicht gebohrt): Bohren Sie ein kleines Loch mit einem Durchmesser von etwa 5/16 Zoll, um das einstellbare Einstellrad des Trimmpotentiometers aufzunehmen.
• Loch 6: Bohren Sie ein Loch, ca. 1/16^th von einem Zoll im Durchmesser, um den Netzschalter zu passen.

Schritt 5: Platzierung der Komponenten in Box

Beide Bananenstecker befinden sich oben in der Projektbox. Dieser Schritt erfordert keinen großen Aufwand. Bohren Sie einfach zwei Löcher oben in die Box, entfernen Sie die Mutter an den Stopfen und setzen Sie sie ein. Anschließend ziehen Sie das Gerät mit der Radmutter fest. Die einzigen Ausnahmen sind der NPN-Transistor und das Trimmpotentiometer, die Sie heißkleben.

NPN-Transistor: Stellen Sie sicher, dass dieser mit dem runden Teil nach oben zeigt und die drei Stifte nach rechts zeigen.

Potentiometer trimmen: Sie sollten dies mit dem Messingzifferblatt platzieren, das durch das Loch im Gehäuse steckt. Stellen Sie beim Platzieren des Trimmpotentiometers im Gehäuse sicher, dass das Messingzifferblatt mit einer Radmutter gesichert ist. Die Radmutter wird auf das Messingzifferblatt geschraubt, sobald sie durch das Loch in der Projektbox geschoben wurde.

Schritt 6: Potentiometer

Von den drei Stiften des Potentiometers löten Sie isolierte Drähte an zwei. Löten Sie einen mittellangen Draht an die zentraler Stift. Dann löten Sie a kurzer Draht zum Außenstift.

Schritt 7: Potentiometer trimmen

Auch hier werden Sie nur zwei Stifte verwenden. Löten Sie den zentralen Pin an den 1k Ohm Widerstand. Sie werden feststellen, dass ich dies im Bild unten bereits mit dem Emitter-Pin des NPN-Transistors verbunden habe.

Nehmen Sie dann den Draht, der an den zentralen Stift des Potentiometers gelötet ist, und löten Sie diesen an den äußeren Stift des Trimmpotentiometers. Möglicherweise müssen Sie einige dieser Stifte biegen, um den Zugriff zu erleichtern. Biegen Sie die Stifte des Trimmpotentiometers nicht zu viel. Eine kleine Biegung schadet nicht - ein Überbiegen führt dazu, dass der Stift abbricht.

Schritt 8: Der NPN-Transistor

Es gibt drei Arten von Pins am NPN-Transistor: Kollektor, Emitter und Base. Jeder Pin entspricht einer anderen Lötverbindung. Du wirst es wollen stellen Sie sicher dass die Stifte korrekt verdrahtet sind oder die Schaltung sonst nicht funktioniert. Sie müssen auch sicherstellen, dass die flache Seite des NPN-Transistors zeigt Nieder.

1. Kollektor: Löten Sie einen mittellangen isolierten Draht.
2. Base: Löten Sie einen kurzen Draht.
3. Emitter: Löten Sie den 1k Ohm Widerstand von der zentral Stift auf der Trimmpotentiometer.

Schritt 9: Kippschalter

Sie werden drei Drähte an den Kippschalter anlöten. Jeder der Stifte des Kippschalters ist rechteckig mit einem Loch in der Mitte. Sie können Drähte durch die Löcher führen, was das Löten erleichtert. Bevor Sie mit den Verbindungen zum Kippschalter beginnen, nehmen Sie a lange Länge Draht, und verbinden Sie ein Ende davon mit einem 680 Ohm Widerstand. Wie bei fast allen physischen Verbindungen werden Sie diese zusammenlöten.

Auf der Linken (draußen) Stift, werden Sie zwei Teile löten. Nehmen Sie zuerst den Draht / Widerstand (siehe Abbildung oben) und löten Sie diesen an den äußeren Stift des Kippschalters. Zweitens löten Sie einen 3,3k-Widerstand an den linken (äußeren) Stift. Beides gleichzeitig zu löten ist viel einfacher als jedes einzeln anzulöten.

Dann löte das Rot (positiv) 9V Batterieanschluss zum zentralen Stift am Kippschalter. Denken Sie daran, den Akku erst anzuschließen, wenn Sie vollständig fertig sind.

Schritt 10: LED

Die LED hat zwei Pins. Die meisten LEDs verwenden einen langen Stift, um einen positiven Stecker zu kennzeichnen. Das heißt, der kurze Pin ist negativ. Wenn Sie dies nicht richtig verdrahten, verhindert das Design der Schaltung, dass die LED leuchtet, aber die Schaltung leitet weiterhin Strom.

Das negative (kurz) Stift verbindet sich mit dem Stift an der Seite (nicht der zentrale Stift) am Potentiometer. Nehmen Sie den kurzen Draht vom äußeren Stift des Potentiometers und löten Sie ihn in die Mitte der LED. Löten Sie oben am Pin das Minuskabel des 9-V-Batteriesteckers (schwarz).

Löten Sie am positiven Pin eine Verbindung zum Basis-Pin des NPN-Transistors (zentraler Pin). Löten Sie in der Mitte des positiven Pins der LED den 3,3-k-Widerstand vom Kippschalter.

Schritt 11: Anode und Kathode

Nehmen Sie das Widerstandsende des Widerstands / Kabels, das bereits mit dem äußeren Stift des Kippschalters verlötet ist, und ziehen Sie es im Anodenbananenstecker fest. Sie können dies ohne Löten mit einer Radmutter festziehen. Legen Sie einfach den Widerstandsdraht gegen die erste Radmutter und ziehen Sie die zweite Radmutter fest, bis sie fest mit der ersten Radmutter in Kontakt kommt.

Nehmen Sie den mittellangen isolierten Draht vom Collector-Pin am NPN-Transistor und ziehen Sie ihn mit der im vorherigen Schritt beschriebenen Methode an der Kathoden-Bananenbuchse fest.

Schritt 12: Testen Ihres tDCS-Geräts

Diese Phase erfordert ein Multimeter und einen Flathead-Schraubendreher eines kleinen Juweliers. Das Testen dauert nicht lange. Sie werden feststellen, dass sich an der Basis des Elektrodenanschlusses (wo er in die Bananenbuchsen eingesteckt wird) zwei Löcher befinden. Diese können verwendet werden, um die elektrische Leistung des Geräts zu testen.

Die maximale Leistung des Inthinkerators beträgt 2 Milliampere. Ich schlage vor, den Drehknopf des Potentiometers ganz nach rechts (im Uhrzeigersinn) zu drehen und den Ausgang zu messen. Wenn es außerhalb der angegebenen 2 mA liegt, müssen Sie die Trimmung verwenden. Potentiometer zur Feinabstimmung des Ausgangs.

Und du bist fertig!

Und da hast du es! Ein fertiges tDCS-Gerät, dessen Bau etwa 10 US-Dollar kostet. Sie können das jedoch nicht verwenden Inthinkerator bis Sie geeignete Elektroden haben, um es an Ihrem Kopf zu befestigen. Sie können handelsübliche Elektroden kaufen oder eigene Elektroden bauen. Denken Sie daran, dass mit Kochsalzlösung getränkte Schwämme am einfachsten einzusetzen sind, da sie durch die Haare geleitet werden. Wenn Sie jedoch nur experimentieren möchten, bieten Gelelektroden kostengünstige (und geringe Wiederverwendbarkeit).

Eine DIY-Lösung, die ich gefunden habe, stammt von (wieder) Reddit-Benutzer Kulty, mit etwas Schwammtuch und Aluminiumgitter.

Elektrodenplatzierung

Ich werde mich nicht mit der Elektrodenplatzierung befassen, aber eine der besten Websites zur Visualisierung, wohin die Elektroden gehen, ist tDCSPlacements und Reddit / r / tDCS.

Ich sollte auch beachten, dass einige „Montagen“ oder Elektrodenplatzierungen ernsthafte gesundheitliche Bedenken für diejenigen hervorrufen können, die an Gehirnanomalien leiden. Wenn Sie an Epilepsie leiden, verwenden Sie KEINE tDCS. Wenn Sie Gehirnimplantate wie Metallplatten haben, verwenden Sie tDCS NICHT. Es kann dich töten. Darüber hinaus können einige Teile Ihres Gehirns mit reduzierter Geschwindigkeit funktionieren - insbesondere Regionen in der Nähe der Anode.

Lassen Sie uns in den Kommentaren über tDCS sprechen - Haben Sie positive Ergebnisse gesehen? Haben Sie sich dadurch ungewöhnlich gefühlt?