Zap dig selv smartere med denne DIY tDCS-hjernestimulator

Ifølge det amerikanske forsvarsdepartement kan zapping af din hjerne med elektricitet gøre begyndere til eksperter - af hvad som helst. Anvendelsen af ​​strøm på hjernen - kendt som transkranial direkte strømstimulering (tDCS) - modtog finansiering fra DARPA, det amerikanske forsvarsministerium, og mere. Og du kan opbygge dine egne med omkring $ 10 i dele, enkle værktøjer og nogle loddeoplevelser.

TDCs anvender en lille strøm fra et 9v batteri til hjernen. Denne stimulering viste sig at styrke den menneskelige kognitive styrke (lyt til NYC Radiolab-episoden med titlen “9 Volt Nirvana” hvis du er skeptisk). Anvendelse af denne strøm til forskellige dele af hjernen kan give brugerne midlertidig (og nogle gange) permanent) kognitiv forbedring. Forskning viser, at tDCS også fungerer mod depression, angst og som meditationshjælp. Den mest berømte del af hjernen - den såkaldte F3-region - tilbyder op til 40% forbedring i specifikke læringskategorier. Desværre forbliver de langtidsvirkninger på neuroplasticitet, hjernefunktion med mere ukendt.

Vejen til cerebral forstørrelse forbliver fyldt med farer - født enten fra din evne til fejl og fra de ukendte langtidsvirkninger af kunstig neural stimulering. Brug denne vejledning til din egen fare! Jeg kan ikke understrege nok, at brugerne udøver højeste grad af sikkerhed ved konstruktion af deres egen tDCS-enhed. Læs afsnittet om “Elektrode placering” nederst i denne artikel.

Kan det dræbe dig?

I 60'erne eksperimenterede en amerikansk marinesejler med et 9V-batteri - ved et uheld skubbede han negative og positive elektroder gennem overfladen på huden og hookede det op til et 9V-batteri. Som det viste sig, tilbyder blod (som indeholder jern) meget lidt elektrisk modstand. Som biologiske væsener leder vores kroppe elektricitet som et kredsløb. Mange af vores indre organer modtager elektrisk strøm fra vores hjerner. En jævn strøm kan forstyrre dette signal og forårsage hjertesvigt.

Desuden ved vi intet om de langsigtede virkninger af tDCS på menneskelig fysiologi. Mens den elektriske strøm i et 9V-batteri slet ikke er meget, når det påføres en tunge, er intern anvendelse dødbringende.

Trin 0: Inthinkerator MK. Jeg designer

Den tDCS-enhed, vi bygger i denne vejledning, Inthinkerator MK. Jeg, er fra Reddit / r / tdcs-bruger Kulty. Den åbne kildekode af Kultys design giver os mulighed for at låne og ændre det.

Fra mit perspektiv - som amatørhobbyist - ser designet godt ud. Det inkluderer kort beskyttelse og er sikrere end andre kommercielle enheder som Foc.us (vores gennemgang af Foc.us Foc.us tDCS Headset Review og Giveaway Foc.us tDCS Headset Review og Giveaway. $ 249 Foc.us enheden skyder en elektrisk strøm ind i hjernen - øge ens kognitive evner.) Med korrekt opbygningsteknik er risikoen for at oprette en kortslutning meget, meget lav. Husk, at designet leveres uden garanti og potentielt kunne stege dine hjerner - du blev advaret.

Trin 1: Nødvendige dele

• Skift switch
• 2x 3,3 Ohm modstand
• 1k Ohm modstand
• 680 Ohm modstand
• 500 Ohm Trim. Potentiometer
• 5k Ohm potentiometer
• Hvidt eller blåt LED-lys
• 2N3904 NPN-transistor
• Projektboks
• Rød bananstik
• Sort bananstik
• LED-ramme
• 9V batteriklemme
• Potentiometerknap
• 9V batteri (jeg foreslår et genopladeligt batteri)
• Banana jack-kompatible kundeemner

De samlede omkostninger for dele skal komme ud på omkring $ 10-20, men du har også brug for nogle grundlæggende værktøjer som med ethvert elektronikprojekt.

Trin 2: Læg din brødbræt op

Test kredsløbet først på en brødbræt for at afgøre, om delene fungerer, og kredsløbet er korrekt - du har ikke brug for alle delene endnu. Bemærk, at vi bruger en 220 Ohm-modstand som testbelastning for at simulere hudkontakt.

De nøjagtige huller, hvor delene tilsluttes, betyder ikke noget for meget - fokuser på at afslutte kredsløbet. Hvis du er i tvivl om at bruge en brødbræt, skal du læse vores begynderværdigheder, der er nødvendige til elektroniske projekter Begynderelektronik: 10 færdigheder, du har brug for at vide Begynderelektronik: 10 færdigheder, du har brug for at vide Mange af os har aldrig engang rørt ved et loddejern - men at gøre ting kan utroligt givende. Her er ti af de mest basale DIY-elektronikfærdigheder, der hjælper dig med at komme i gang. guide først.

Når du er færdig, kan du tilslutte batteristikket til dit 9v batteri og sætte det i de positive og negative skinner på siden af ​​brødbrættet. Hvis alt fungerer, skal du se LED-lyset tænde. Hvis det ikke fungerer, skal du genanalisere kredsløbet for at sikre dig, at det er korrekt tilsluttet.

Trin 3: Læg din projektboks ud

Tag nu projektboksen og markér placeringen af ​​følgende komponenter ved hjælp af en markør:

• Positivt bananprop (rød)
• Negativt bananprop (sort)
• Trim potentiometer
• Skift switch
• NPN-transistor
• Potentiometer
• Projektboks (selvfølgelig)

Trin 4: Borehuller

Du skal bore seks huller. Jeg foreslår at man borer inde fra sagen i stedet for udefra. Sørg også for, at dine komponenter faktisk passer, inden du flytter til det næste hul.

• Hul 1 & 2: Bor to huller i toppen af ​​kassen. Disse har brug for at rumme skruerne på katoden og anode bananstik. Omkring 1/4 til 1/3 af en tomme vil gøre.
• Hul 3: Bor et stort hul, cirka 1/2 tomme i diameter, for at placere LED-lyset og dets kromhus.
• Hul 4: Bor et andet stort hul ca. ½ på en tomme i diameter i midten af ​​kassen for at rumme potentiometeret.
• Hul 5 (ikke boret på billedet): Bor et lille hul, ca. 5/16 tommer i diameter, for at imødekomme trimpotentiometerets justerbare skive.
• Hul 6: Bor et hul, ca. 1/16^th på en tomme i diameter, så den passer til strømafbryderen.

Trin 5: Placering af komponenter i kasse

Begge bananpropper går øverst i projektboksen. Dette trin kræver ikke meget indsats. Bor bare to huller i toppen af ​​kassen, fjern møtrikken på stikkene og indsæt den. Du vil derefter bruge lugsmøtrikken til at stramme enheden på plads. De eneste undtagelser er NPN-transistoren og trimpotentiometeret, som du vil varme lim på plads.

NPN-transistor: Sørg for at placere dette med den runde del vendt opad, og at de tre stifter peger mod højre.

Trim potentiometer: Du vil placere dette med messingskiven, der stikker gennem hullet i sagen. Når du placerer trimpotentiometeret i etuiet, skal du sørge for, at messingskiven er fastgjort med en lugnød. Koffertern er skruet fast på messingskiven, når den først er skubbet gennem hullet i projektboksen.

Trin 6: Potentiometer

Af de tre ben på potentiometeret lodder du isolerede ledninger til to af dem. Lodde en ledning i mellemlang længde til central pin. Lod derefter a kort længde ledning til udvendig pin.

Trin 7: Trim potentiometer

Igen bruger du kun to stifter. Lodde den centrale stift til 1k Ohm-modstanden. Du vil bemærke, at på billedet herunder har jeg allerede kablet dette til Emitter-stiften på NPN-transistoren.

Tag derefter ledningen, der er loddet til potentiometerets centrale stift, og lod den til den udvendige pin på trim-potentiometeret. Det kan være nødvendigt at bøje nogle af disse stifter for lettere adgang. Bøj ikke trimpotentiometerets ben for meget. En lille bøjning skader det ikke - for bøjning får stiften til at springe af.

Trin 8: NPN-transistor

Der er tre slags stifter på NPN-transistoren: Collector, Sender og Base. Hver pin svarer til en anden loddet forbindelse. Det vil du gerne sørg for at stifterne er korrekt kablet, ellers fungerer kredsløbet ikke. Du skal også sørge for, at den flade side af NPN-transistoren vender ned.

1. Collector: Lodde en isoleret tråd i mellemlang længde.
2. Base: Lodde en tråd med kort længde.
3. Sender: Lodde til 1k Ohm-modstand, fra central pin på trim potensiometer.

Trin 9: Skift switch

Du lodder tre ledninger til vippekontakten. Hver af vippekontaktens ben er rektangulære med et hul i midten. Du kan løbe ledninger gennem hullerne, som hjælper lodning. Inden du kommer i gang med forbindelser til vippekontakten, skal du tage en lang længde ledning, og gå sammen med en ende af det med en 680 Ohm modstand. Som med næsten alle fysiske forbindelser, vil du lodde disse sammen.

Til venstre (uden for) pin, vil du lodde to dele. Først skal du tage ledningen / modstanden (afbildet ovenfor) og lodde denne til den udvendige pin på vippekontakten. For det andet loddes en 3,3 k modstand mod venstre (udvendig) stift. Lodning begge dele på samme tid er meget lettere end lodning hver for sig.

Lod derefter den røde (positiv) 9v batterikonnektor til den centrale pin på skifte switch. Husk ikke at tilslutte batteriet, før du er helt færdig.

Trin 10: LED

LED'en har to stifter. De fleste LED'er bruger en lang pin til at betegne et positivt stik. Det betyder, at den korte pin er negativ. Hvis du tilslutter dette forkert, forhindrer kredsløbets design lysdioden i at lyse, men kredsløbet fører stadig strøm.

Det negative (kort) pin forbindes til pin på siden (ikke den centrale pin) på potentiometeret. Tag den korte ledning fra den udvendige pin på potentiometeret og lod den til midten af ​​lysdioden. Lodde 9V batterikonnektorens negative (sorte) ledning øverst på stiften.

Lodde en forbindelse til NPN-transistorens basestift (centralstift) på den positive pin. I midten af ​​LED's positive pin skal du lodde 3,3 k-modstanden fra vippekontakten.

Trin 11: Anode og katode

Tag modstandsenden af ​​modstanden / ledningen, der allerede er loddet til den udvendige pin på vippekontakten, og spænd den ind i anodens bananprop. Du kan stramme dette uden lodning ved hjælp af en lugnød. Placer bare modstandens ledning mod den første lugnød, og spænd den anden lugnødde, indtil den får en tæt kontakt med den første lugnød.

Tag den mellemlange isolerede ledning fra Collector-tappen på NPN-transistoren, og spænd den på katode-bananstikket ved hjælp af den samme metode, der er beskrevet i forrige trin.

Trin 12: Test din tDCS-enhed

Denne fase kræver et multimeter og en lille guldsmed Flathead-skruetrækker. Testning tager ikke meget tid. Du vil bemærke, at der ved bunden af ​​elektrodekonnektoren (hvor det tilsluttes bananstik) er to huller. Disse kan bruges til at teste enhedens elektriske udgang.

Inthinkeratorens maksimale output er 2 milliampere. Jeg foreslår at dreje potentiometerets urskive helt op til højre (med uret) og måle output. Hvis det falder uden for den specificerede 2mA, skal du bruge trimmen. potentiometer til finjustering af output.

Og du er færdig!

Og der har du det! En komplet tDCS-enhed, der koster omkring $ 10 at bygge. Du vil dog ikke være i stand til at bruge Inthinkerator indtil du har passende elektroder til at fastgøre det på dit hoved. Du kan købe elektroder uden for hylden eller bygge dine egne. Husk, at saltvand-gennemblødt svampe er de nemmeste at indsætte, fordi de fører gennem håret. Hvis du bare gerne vil eksperimentere, tilbyder gelelektroder lave omkostninger (og lav genanvendelighed).

En DIY-løsning, jeg fandt, kommer fra (igen) Reddit-bruger Kulty ved hjælp af noget svampeklud og aluminiumnet.

Elektrode placering

Jeg kommer ikke ind på elektrodeplacering, men et af de bedste websteder til visualisering af hvor elektroderne går er tDCSPlacements og Reddit / r / tDCS.

Jeg skal også bemærke, at nogle “montager” eller placering af elektroder kan forårsage alvorlige sundhedsmæssige bekymringer for dem, der lider af hjerne abnormiteter. Hvis du har haft epilepsi, skal du IKKE bruge tDCS af nogen art. Hvis du har hjerneimplantater, såsom metalplader, på lignende måde: Brug IKKE tDCS. Det kan dræbe dig. Derudover kan nogle dele af din hjerne fungere med en reduceret hastighed - især regioner nær anoden.

Lad os tale om tDCS i kommentarerne - har du set positive resultater? Har det fået dig til at føle noget usædvanligt?