อีอีจีหู
ตัวอย่างการติดตั้งอุปกรณ์ EEG ในหู ด้านซ้ายแสดงการใส่ที่อุดหูข้างเดียว (หูข้างขวา) ด้านขวาแสดงการใส่ที่อุดหูข้างขวาในหู
วัตถุประสงค์	วัดพลวัตของกิจกรรมสมอง

การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองด้วยคลื่นเสียงผ่าน หู (Ear-EEG)เป็นวิธีการวัดพลวัตของกิจกรรมในสมองผ่านการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยที่สังเกตได้บนผิวหนัง โดยทั่วไปจะใช้การวางอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะ ในการตรวจ Ear-EEG อิเล็กโทรดจะถูกวางไว้เฉพาะในหรือรอบๆ ใบหูชั้นนอก ทำให้มองเห็นได้ยากกว่าและสวมใส่ได้ คล่องตัวกว่า การตรวจคลื่นไฟฟ้า สมอง (EEG) บนหนังศีรษะทั้งหมด แต่ก็ทำให้ความแรงของสัญญาณลดลงอย่างมาก รวมถึงจำนวนบริเวณสมองที่สามารถวัดกิจกรรมได้ก็ลดลงด้วย โดยทั่วไปแล้วสามารถแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่ม: กลุ่มที่ใช้ตำแหน่งอิเล็กโทรดเฉพาะภายในโพรงหูและช่องหู และกลุ่มที่วางอิเล็กโทรดใกล้กับหูเช่นกัน โดยปกติจะซ่อนอยู่หลังติ่งหู โดยทั่วไปแล้ว กลุ่มแรกจะมองเห็นได้ยากที่สุด แต่ก็ให้สัญญาณที่ยากต่อการรับรู้ (มีสัญญาณรบกวน) มากที่สุด Ear-EEG เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการนำไปใช้ใน อุปกรณ์ ที่ฟังได้แต่เนื่องจากความซับซ้อนสูงของเซ็นเซอร์ Ear-EEG จึงยังไม่มีการทำเช่นนั้นในปัจจุบัน

Ear-EEG ได้รับการอธิบายครั้งแรกในคำขอสิทธิบัตร^{[ 1 ]}และต่อมาในสิ่งพิมพ์อื่นๆ^{[ 2 ] [ 3 ]} นับตั้งแต่นั้นมา เทคโนโลยีนี้ได้เติบโตขึ้นเป็นความพยายามที่กระจายไปทั่วกลุ่มวิจัยหลายกลุ่ม^{[ 4 ]}และความร่วมมือต่างๆ รวมถึงบริษัทเอกชน^{[ 5 ] [ 6 ]}ตัวอย่างที่โดดเด่นของเทคโนโลยีนี้ ได้แก่ cEEGrid ^{[ 7 ] [ 8 ]} (ดูภาพด้านขวา) และที่อุดหูแบบพิมพ์ 3 มิติแบบกำหนดเองจาก NeuroTechnology Lab (ดูภาพด้านบน) นอกจากนี้ยังมีความพยายามในการสร้างหูฟังแบบใส่ในหูทั่วไปอีกด้วย^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

เป็นไปได้ที่จะนึกถึงงานวิจัยหลายด้านที่ระบบ EEG ที่ไม่รบกวนและมองไม่เห็นจะเป็นประโยชน์^{[ 14 ]}ตัวอย่างที่ดีคือการศึกษาพลวัตกลุ่มหรือการสอน ซึ่งในกรณีดังกล่าว การสามารถตรวจสอบผลกระทบของเหตุการณ์ต่างๆ ต่อบุคคลในขณะที่ยังคงให้พวกเขาได้สัมผัสกับเหตุการณ์เหล่านั้นโดยไม่ถูกจำกัดจะเป็นประโยชน์อย่างมาก และในบริบทนี้ การเปรียบเทียบอย่างละเอียดระหว่าง ear-EEG และ scalp EEG ทั่วไปมีความสำคัญมาก เนื่องจากผลลัพธ์จำเป็นต้องเปรียบเทียบกันได้ระหว่างแพลตฟอร์มต่างๆ ซึ่งได้มีการดำเนินการในเอกสารหลายฉบับ^{[ 7 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}ในเอกสารเหล่านี้พบว่าการวัด ear-EEG สามารถเปรียบเทียบได้กับ scalp EEG ในโดเมนความถี่ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมในโดเมนเวลาที่บันทึกโดยทั้งสองระบบนั้นแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด เอกสารหลายฉบับได้นำเสนอแบบจำลอง (เช่น แบบจำลอง ear-EEG forward) ของวิธีการที่สนามไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าในสมองแมปไปยังศักยภาพในหู^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}แบบจำลอง ear-EEG forward ช่วยให้สามารถทำนายศักยภาพในหูสำหรับปรากฏการณ์ทางประสาทเฉพาะ และสามารถใช้เพื่อปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดประสาทที่สามารถวัดได้ด้วย ear-EEG ^{[ 18 ]}

การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองด้วยอิเล็กโทรดแบบแห้งที่หู (ear-EEG) เป็นวิธีการที่ไม่ต้องใช้เจลระหว่างอิเล็กโทรดกับผิวหนัง^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}วิธีนี้โดยทั่วไปจะช่วยเพิ่มความสะดวกสบายและใช้งานง่ายสำหรับการบันทึกในระยะยาวและในชีวิตจริง เนื่องจากไม่ต้องใช้เจลกับอิเล็กโทรด ผู้ใช้จึงสามารถติดตั้งอุปกรณ์ ear-EEG ได้โดยไม่ต้องขอความช่วยเหลือ

มีการใช้อิเล็กโทรดสัมผัสแห้งในการบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมองที่หู (ear-EEG) ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างแผนที่การตอบสนองของสมองบนแผนที่ภูมิประเทศ 3 มิติของหู (Ear-topographies) ได้^{[ 24 ]}

เมื่อใช้อิเล็กโทรดแบบสัมผัสแห้ง อินเทอร์เฟซระหว่างผิวหนังและอิเล็กโทรดจะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุอิเล็กโทรด การออกแบบเชิงกลของอิเล็กโทรด คุณสมบัติพื้นผิวของอิเล็กโทรด และวิธีการยึดอิเล็กโทรดไว้กับผิวหนังเป็นหลัก^{[ 26 ]}เพื่อปรับปรุงด้านเหล่านี้สำหรับ ear-EEG จึงมีการเสนออิเล็กโทรดโครงสร้างนาโนและหูฟังแบบนุ่ม^{[ 25 ]}เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์จะต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อรองรับอิเล็กโทรดแบบสัมผัสแห้งด้วย^{[ 27 ] [ 28 ]}

สภาวะของสมองมนุษย์ได้รับอิทธิพลจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ และการตอบสนองจากสมองก็ได้รับอิทธิพลจากสภาวะของสมอง ดังนั้น การจำกัดการวิจัยสมองไว้ในห้องปฏิบัติการจึงเป็นข้อจำกัดพื้นฐาน การตรวจสอบคลื่นไฟฟ้าสมองจากหูในชีวิตจริงช่วยเอาชนะข้อจำกัดนี้ และช่วยให้สามารถวิจัยการตอบสนองที่ถูกกระตุ้นและการตอบสนองที่เกิดขึ้นเองที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ในชีวิตประจำวันได้^{[ 29 ] [ 22 ]}

^{ลักษณะที่กะทัดรัดและ ไม่}สะดุดตาของอุปกรณ์ ear-EEG ทำให้เหมาะสำหรับการตรวจสอบ EEG ในชีวิตจริง^{[ 30 ] [ 31 ] [ 21 ] [ 32 ] [ 33 ]}ปัญหาทั่วไปในการบันทึก EEG คือการรบกวนที่เกิดจากเสียงรบกวนและสิ่งแปลกปลอม ในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ สิ่งแปลกปลอมและการรบกวนส่วนใหญ่สามารถหลีกเลี่ยงหรือควบคุมได้ แต่ในชีวิตจริงนั้นเป็นเรื่องท้าทาย สิ่งแปลกปลอมทางสรีรวิทยาเป็นประเภทของสิ่งแปลกปลอมที่มีต้นกำเนิดทางสรีรวิทยา ตรงกันข้ามกับสิ่งแปลกปลอมที่เกิดจากการรบกวนทางไฟฟ้า การศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแปลกปลอมทางสรีรวิทยาใน ear-EEG พบว่าสิ่งแปลกปลอมจากการหดตัวของกล้ามเนื้อขากรรไกรสูงกว่าใน ear-EEG เมื่อเทียบกับ scalp EEG ในขณะที่การกระพริบตาไม่มีผลต่อ ear-EEG ^{[ 34 ] [ 35 ]}

กรณีการใช้งานที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือการตรวจสอบการนอนหลับในระยะยาว ซึ่งปัจจุบันมีความต้องการทางเลือกที่เป็นมิตรกับผู้ใช้มากกว่า (และราคาถูกกว่า) แทนการตรวจการนอนหลับแบบมาตรฐาน(polysomnography ) ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}กองทุนนวัตกรรมเดนมาร์กเพิ่งให้ทุนสนับสนุนโครงการขนาดใหญ่เกี่ยวกับการใช้ ear-EEG สำหรับการตรวจสอบการนอนหลับ โดยเป็นการร่วมมือกันระหว่างภาคอุตสาหกรรมและมหาวิทยาลัย Aarhus ในเดนมาร์ก^{[ 40 ]}อย่างไรก็ตาม การพัฒนาเครื่องตรวจสอบการนอนหลับแบบ ear-EEG เป็นความพยายามระดับโลก โดยมีตัวอย่างที่โดดเด่นอื่นๆ เกิดขึ้นที่มหาวิทยาลัยโคโลราโด^{[ 41 ]}อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน ^{[ 42 ] [ 17 ]}รวมถึงมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด^{[ 33 ]}

แม้ว่าผลิตภัณฑ์ ear-EEG จะยังไม่วางจำหน่ายในตลาด แต่บริษัทหลายแห่งได้เปิดเผยการลงทุนในเทคโนโลยี ear-EEG โดยบริษัทผู้ผลิตเครื่องช่วยฟังชั้นนำ ได้แก่ Oticon ^{[ 43 ]}และ Widex รวมถึงบริษัทในเครือ T&W Engineering ^{[ 44 ]}ซึ่งกำลังศึกษาการใช้งานในเครื่องช่วยฟัง ซึ่งดูเหมือนว่าจะมีความเป็นไปได้อยู่บ้าง^{[ 45 ] [ 46 ]}และระบบเตือนภัย ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ

กรณีการใช้งานที่เป็นไปได้อื่นๆ ที่ทราบกันว่ามีการสำรวจแล้ว ได้แก่^การตรวจจับอาการง่วงนอนของคนขับ [ ^{47 ]} BCI ^{[ 48 ] [ 49 ]}และการระบุตัวตนด้วยไบโอเมตริก^{[ 50 ]}