Ifølge den amerikanske forsvarsministerium kan zapping din hjerne med elektricitet gøre nybegyndere til eksperter - af noget. Anvendelsen af strøm til hjernen - kendt som transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) - modtaget finansiering fra DARPA, USAs forsvarsministerium, og mere. Og du kan bygge din egen 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 forbedre menneskelige kognitive kræfter (lyt til NYC Radiolab episode med titlen "9 Volt Nirvana" hvis du er skeptisk) . Anvendelse af denne strøm til forskellige dele af hjernen kan give sine brugere midlertidig (og nogle gange permanent ) kognitiv forbedring. Forskning tyder på, at tDCS også virker på depression, angst og som meditationshjælpemiddel. Den mest berømte del af hjernen - den såkaldte F3-region - giver op til 40% forbedring i bestemte kategorier af læring. Desværre forbliver de langsigtede virkninger på neuroplasticitet, hjernefunktion og meget mere ukendt.
Stien til cerebral augmentation forbliver fyldt med farer - født af enten din evne til fejl og fra de ukendte langsigtede virkninger af kunstig neural stimulering. Brug denne vejledning på egen risiko! Jeg kan ikke understrege nok, at brugerne udøver den højeste grad af sikkerhed ved konstruktionen af deres egen tDCS-enhed. Læs venligst afsnittet "Elektrodeplacering" nederst i denne artikel.
Kan det dræbe dig?
I 60'erne eksperimenterede en US Navy Sailor med et 9V batteri - ved et uheld skubber han negative og positive elektroder gennem overfladen af hans hud og tilsluttede det til et 9V batteri. Som det viste sig, indeholder blod (som indeholder jern) meget ringe elektrisk modstand. Som biologiske skabninger udfører vores kroppe elektricitet som et kredsløb. Mange af vores indre organer modtager elektrisk strøm fra vores hjerner. En likestrøm kan forstyrre dette signal og forårsage hjertesvigt.
Desuden ved vi intet om de langsigtede virkninger af tDCS på human fysiologi. Mens den elektriske strøm på et 9V batteri ikke er meget overhovedet, når det påføres en tunge, er den interne applikation dødbringende.
Trin 0: Inthinkerator MK. Jeg Design
Den tDCS-enhed, vi bygger i denne vejledning, Inthinkerator MK. Jeg er fra Reddit / r / tdcs bruger Kulty. Kildens design med open source giver os mulighed for at låne og ændre det.
Fra mit perspektiv - som amatørhobbyist - ser designet godt ud. Den indeholder 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 Foc.us-enheden $ 249 skyder en elektrisk nuværende i hjernen - øge ens kognitive evner. Læs mere). Med korrekt byggeteknik er risikoen for at skabe kortslutning meget, meget lav. Husk på, at designet kommer uden garanti og kunne potentielt stege dine hjerner - du blev advaret.
Trin 1: Dele kræves
- Toggle switch
- 2x 3, 3k ohm modstand
- 1k ohm modstand
- 680 ohm modstand
- 500 Ohm Trim. Potentiometer
- 5k ohm potentiometer
- Hvidt eller blåt LED lys
- 2N3904 NPN transistor
- Projektkasse
- Rød banan jack
- Sort banan jack
- LED Bezel
- 9V batteri klip
- Potentiometerknap
- 9V batteri (jeg foreslår et genopladeligt batteri)
- Banan jack-kompatible ledninger
De samlede omkostninger for dele skal komme ud til omkring $ 10-20, men du skal også bruge nogle grundlæggende værktøjer som med ethvert elektronikprojekt.
Trin 2: Læg dit brødbræt ud
Test kredsløbet først på et brødbræt for at bestemme om dele arbejder, og kredsløbet er korrekt - du behøver ikke alle dele 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 - fokus på at fuldføre kredsløbet. Hvis du er i tvivl om at bruge et brødbræt, skal du læse vores begynderfærdigheder, der er nødvendige for elektroniske projekter. Begynderens elektronik: 10 færdigheder du behøver at vide Begynderens elektronik: 10 færdigheder, du behøver at vide Mange af os har aldrig engang rørt ved et loddejern - men at gøre tingene kan være utrolig givende. Her er ti af de mest grundlæggende DIY elektronik færdigheder til at hjælpe dig med at komme i gang. Læs mere vejledning 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, at LED-lampen tændes. Hvis det ikke virker, skal du analysere kredsløbet for at sikre, at det er korrekt tilsluttet.
Trin 3: Læg din projektboks ud
Tag nu projektboksen og marker placeringen af følgende komponenter ved hjælp af en markør:
- Positiv banan plug (rød)
- Negativ banan plug (sort)
- Trim potentiometer
- Toggle switch
- NPN transistor
- Potentiometer
- Projektkasse (selvfølgelig)
Trin 4: Boringshuller
Du skal bore seks huller. Jeg foreslår boring fra indersiden af sagen, snarere end udefra. Sørg også for, at dine komponenter egentlig passer, inden du går videre til det næste hul.
- Hul 1 & 2 : Bor to huller øverst på kassen. Disse skal rumme skruerne på katoden og anode banan jack. Ca. 1/4 til 1/3 af en tomme vil gøre.
- Hul 3 : Bor et stort hul, ca. 1/2 af en tomme i diameter, for at placere LED-lyset og dets kromhus.
- Hul 4 : Bor et andet stort hul, ca. ½ centimeter i diameter i midten af kassen for at imødekomme potentiometeret.
- Hul 5 (ikke boret på billedet): Bor et lille hul, ca. 5/16 tomme i diameter, for at imødekomme trim potentiometerets justerbare urskive.
- Hul 6 : Bor et hul, ca. 1/16 tommer i diameter, for at passe til afbryderen.
Trin 5: Placering af komponenter i boksen
Begge bananpropper går øverst på projektboksen. Dette trin kræver ikke stor indsats. Bare bore to huller på toppen af kassen, tag møtrikken på propperne og indsæt. Du vil derefter bruge lugemøtrikken til at stramme enheden på plads. De eneste undtagelser er NPN transistoren og trim potentiometeret, som du vil varme lim på plads.
NPN transistor : Sørg for at placere dette med den runde del opad og at de tre ben vender mod højre.
Trimpotentiometer : Du vil gerne placere dette med messingskiven, der springer gennem hullet i sagen. Når du placerer trim potentiometeret i sagen, skal du sørge for, at messinghjulet er fastgjort ved hjælp af en lugnut. Sneglen er skruet på messingskiven, når den er skubbet gennem hullet i projektboksen.
Trin 6: Potentiometer
Af de tre stifter på potentiometeret vil du lodde isolerede ledninger til to af dem. Lod en mellemlang ledning til den centrale pin . Derefter loddes en kortlængde til den udvendige stift .
Trin 7: Trim Potentiometer
Igen vil du kun bruge to ben. Lod den centrale pin til 1k Ohm modstanden. Du vil bemærke, at i billedet nedenfor har jeg allerede kablet dette til Emitter pin på NPN transistoren.
Så tag ledningen loddet til potentiometerets centrale pind og loddet dette til den udvendige pind på trimpotentiometeret. Du skal muligvis bøje nogle af disse ben for lettere adgang. Bøj ikke trim potentiometerstifterne for meget . En lille bøjning vil ikke skade det - overbøjning vil få pin til at snappe af.
Trin 8: NPN Transistoren
Der er tre slags stifter på NPN transistoren: Samler, Emitter og Base . Hver pin svarer til en anden loddetilslutning. Du vil gerne sikre dig, at stifterne er korrekt tilsluttet eller på anden måde ikke kredsløbet vil fungere. Du skal også sørge for, at den flade side af NPN transistoren vender nedad.
- Samler : Lodde en mellemlang længde isoleret tråd.
- Base : Lodde en kortlængde ledning.
- Emitter : Loddemåler til 1k Ohm modstanden, fra den centrale pin på trim potentiometer .
Trin 9: Toggle Switch
Du vil lodde tre ledninger til omskifteren. Hver af skifterens stifter er rektangulære, med et hul i midten. Du kan løkke ledninger gennem hullerne, som hjælper lodning. Før du går i gang med forbindelser til omskifteren, skal du tage en ledning i længderetningen og slutte den med en 680 Ohm modstand . Som med næsten alle fysiske forbindelser vil du lodde disse sammen.
På venstre ( udvendigt) pin vil du lodde to dele. Først skal du tage ledningen / modstanden (afbildet ovenfor) og loddet dette til den udvendige knap på omskifteren. For det andet loddes en 3, 3k modstand til den venstre (udvendige) pin. Lodning begge på samme tid er meget lettere end lodning hver på individuelt.
Derefter loddes den røde (positive) 9v batterikontakt til den centrale knap på omskifteren . Husk ikke at forbinde batteriet, før du er helt færdig.
Trin 10: LED
LED'en har to ben. De fleste LED'er bruger en lang pin til at udpege en positiv stik. Det betyder, at den korte knap er negativ. Hvis du forbinder dette ukorrekt, vil kredsløbets design forhindre LED'en i at lyse, men kredsløbet vil stadig udføre en strøm.
Den negative ( korte ) stifter forbinder til stiften på siden ( ikke centralstiften) på potentiometeret. Tag den korte ledning fra den udvendige stift på potentiometeret og lod den lette i midten af LED'en. På toppen af stiften loddes 9V batteri stikket negativ (sort) ledning.
På den positive stift loddes en forbindelse til NPN-transistorens Base-pin (centralstift). Midt i LED'ens positive kniv loddes 3, 3k modstanden fra omskifteren.
Trin 11: Anode og katode
Tag modstandens ende af modstanden / ledningen, som allerede er loddet til den udvendige knap på omskifteren, og stram den i anodbanen. Du kan stramme dette uden lodning ved at bruge en lugnut. Sæt bare modstandens ledning mod den første lugnut og stram den anden lugnut, indtil den gør tæt kontakt med den første lugnut.
Tag medielængdeisoleret ledning fra samlerstiftet på NPN-transistoren og stram det på katode banan jacket ved hjælp af samme metode som beskrevet i det foregående trin.
Trin 12: Testning af din tDCS-enhed
Denne fase kræver en multimeter og en lille juvelerens Flathead skruetrækker. Testning tager ikke meget tid. Du vil bemærke, at i bunden af elektrodkontakten (hvor den stikker ind i banan jacks), er der to huller. Disse kan bruges til at teste den elektriske udgang på enheden.
Inthinkeratorens maksimale output er 2 milliamps. Jeg foreslår at dreje potentiometerets drejeknap helt op til højre (med uret) og måle udgangen. Hvis det falder uden for den angivne 2mA, skal du bruge trimmen. potentiometer til finjustering af output.
Og du er klar!
Og der har du det! En færdigbygget tDCS-enhed, der koster omkring $ 10 for at bygge. Du kan dog ikke bruge Inthinkeratoren, før du har passende elektroder til at fastgøre den til dit hoved. Du kan købe off-the-shelf elektroder eller bygge din egen. Husk at saltvandssugede svampe er det nemmeste at installere, fordi de fører gennem hår. Men hvis du bare vil eksperimentere, tilbyder gelelektroder lavpris (og lav genanvendelighed).
En DIY løsning jeg fandt kommer fra (igen) Reddit bruger Kulty, ved hjælp af nogle svamp klud og aluminium mesh.
Elektrodeplacering
Jeg kommer ikke ind i elektrodeplacering, men en af de bedste websites til visualisering af, hvor elektroderne går, er tDCSPlacements og Reddit / r / tDCS.
Jeg skal også bemærke, at nogle "montages" eller elektrodeplaceringer kan medføre alvorlige sundhedsmæssige bekymringer for dem, der lider af hjerneabnormiteter. Hvis du har en epilepsihistorie, må du IKKE bruge tDCS af nogen art. Hvis du har hjerneimplantater, såsom metalplader, på samme 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?