هدفونی که امواج مغز را اسکن می‌کند

تکنولوژی امیدوارکننده: هدفونی که جلوی حواس‌پرتی، افسردگی و حتی آلزایمر را می‌گیرد

چهارشنبه 12 شهریور 1404 - 22:00مطالعه 9 دقیقه
یک فناوری جدید به شما می‌گوید دقیقاً چه زمانی تمرکز دارید، کی خسته‌اید و حتی ممکن است در آینده بیماری‌های مغزی مانند آلزایمر را پیش‌بینی کند.
تبلیغات

وقتی مشغول کارهای مهمی هستید و به تمرکز بالاتری نیاز دارید، از چه راهکاری استفاده می‌کنید؟ تا همین چند سال پیش، اگر کسی می‌گفت روزی هدفون‌ها امواج مغزی ما را می‌خوانند و در این راه به ما کمک می‌کنند، حدس هم نمی‌زدیم از واقعیتی علمی صحبت کند.

اما فناوری‌های پوشیدنی، به‌تدریج از ثبت ضربان قلب و شمارش تعداد قدم‌هایمان فراتر رفته‌اند و حالا به خودِ ذهن انسان رسیده‌اند.

نسل جدیدی از ابزارهای پایش سلامتی، به‌جای اینکه فقط تغییرات بدنی مثل دمای بدن یا ضربان قلب را اندازه‌گیری کنند، به دنبال ردیابی ریشه‌های شناختی آن تغییرات هستند، همان چیزهایی که از عمق مغز و از طریق امواج الکتریکی نورون‌ها ساطع می‌شوند.

چکیده متنی وخلاصه صوتی

نسل جدیدی از فناوری‌های پوشیدنی در حال جابه‌جاکردن مرزهای پایش سلامتی است. این ابزارها اکنون به‌جای ردیابی شاخص‌های فیزیکی مانند ضربان قلب، با بهره‌گیری از حسگرهای EEG و رابط‌های مغز و کامپیوتر، مستقیماً به سراغ تحلیل امواج مغزی رفته‌اند. هدفون‌هایی که به این فناوری مجهز شده‌اند، می‌توانند وضعیت شناختی کاربر، از جمله میزان تمرکز و اضطراب او را در لحظه ارزیابی کرده و درک ما را از مفهوم تندرستی به‌کلی متحول سازند.

کاربردهای این فناوری فراتر از افزایش بهره‌وری روزمره است و پتانسیل‌های چشمگیری را در حوزه سلامت نوید می‌دهد؛ از تشخیص زودهنگام علائم بیماری‌هایی چون آلزایمر و افسردگی تا درک عمیق‌تر از وضعیت روانی انسان. با دسترسی گجت‌ها به عمیق‌ترین لایه‌های وجودی ما، آیا به‌سوی آینده‌ای روشن گام برمی‌داریم یا در حال ورق‌زدن فصلی تازه از سریال «آینه سیاه» هستیم؟

در این میان، یک استارتاپ حدوداً ده‌ساله به نام Neurable پیش‌گام این فناوری‌ها به شمار می‌رود و در مرحله‌ی اول هدفونی تولید کرده که می‌تواند تمرکز، اضطراب و سلامت شناختی کاربر را در لحظه تحلیل و بررسی کند.

فناوری Neurable با ترکیبی از سنسورهای الکتروانسفالوگرافی (EEG) برای جمع‌آوری سیگنال‌های مغزی و الگوریتم‌هایی خاص برای تفسیر آن‌ها کار می‌کند. در قدم بعدی هم این شرکت همان داده‌ها را برای پایش و تقویت سلامت مغز به کار می‌گیرد.

به‌محض اینکه تمرکز شما کاهش می‌یابد، دستگاه این موضوع را تشخیص می‌دهد و از طریق یک اپلیکیشن به شما می‌گوید که بهتر است کمی استراحت کنید.

این استارتاپ قصد دارد قابلیت ردیابی مغز را وارد دستگاه‌های بیشتری کند: ایربادز، عینک، کلاه ایمنی و دیگر لوازم پوشیدنی. در واقع هر وسیله‌ای که بتواند الکترودی را نزدیک سر شما قرار دهد، می‌تواند به‌صورت لحظه‌ای بفهمد داخل مغز چه می‌گذرد.

البته باید نکته‌ای را روشن کنیم: این فناوری قرار نیست افکار شما را بخواند؛ یعنی دقیقاً بداند به چه چیزی فکر می‌کنید. اما می‌تواند تشخیص دهد چه زمانی سرگرم هستید یا چه زمانی حواستان پرت می‌شود،. حتی ممکن است در آینده علائم افسردگی یا در سطحی بسیار مهم‌تر، نشانه‌های اولیه آلزایمر را پیش از ظهور علائم ظاهری تشخیص دهد.

رامسس آلکاید، عصب‌پژوه و یکی از بنیان‌گذاران Neurable در این زمینه می‌گوید:

از نظر زیست‌شناختی، مغز ما طوری طراحی شده که ضعف‌هایمان را پنهان کند؛ این یک سازوکار تکاملی است. اما وقتی مستقیماً فعالیت مغز را بررسی می‌کنیم، این مشکلات را همان لحظه‌ای که رخ می‌دهند می‌بینیم. دیگر منتظر نمی‌مانیم تا علائم آشکار شوند.

البته Neurable تنها شرکتی نیست که روی رابط غیرتهاجمی مغز و کامپیوتر در هدفون‌ها کار می‌کند. چند سال پیش، اپل هم بی‌سروصدا در خواست ثبت پتنتی در طراحی ایرپاد را داد که با استفاده از الکترودها فعالیت مغز را رصد می‌کرد.

یا شرکت NextSense (که از بخش Moonshot گوگل منشعب شده) نیز می‌خواهد یک سیستم پایش مغزی مبتنی‌بر هدفون را برای بازار عمومی توسعه دهد.

از نظر زیست‌شناختی، مغز ما طوری طراحی شده که ضعف‌هایمان را پنهان کند

در همین حوزه، موج تازه‌ای از پروژه‌های تهاجمی هم بارها تیتر اخبار شده‌اند، مثل نورالینک ایلان ماسک یا حتی پروژه محرمانه متا که تراشه را مستقیماً در مغز انسان ایمپلنت می‌کنند. مسلماً این مسیر در حال حاضر هیچ نسبتی با «بازار عمومی» ندارد.

 و درحالی‌که همه این شرکت‌های مطرح تکنولوژی هنوز در حال بررسی «احتمالات پروژه‌های مبتنی بر مغز» خود هستند، محصول Neurable همین حالا در بازار جهانی به مشتریان عرضه می‌شود.

خط مقدم پیشرفت‌های نوروتکنولوژی

شرکت Neurable در سال ۲۰۱۵ از لابراتوار Direct Brain Interface Lab دانشگاه میشیگان متولد شد و ابتدا قصد داشت وارد صنعت گیمینگ شود.

نسخه اولیه‌ی فناوری این شرکت از حسگرهای EEG در هدست‌های واقعیت مجازی استفاده می‌کرد تا اولین بازی ویدیویی کنترل‌شونده با مغز در جهان را توسعه دهد.

اما شرکت پیش از عرضه رسمی محصول، مسیر خود را تغییر داد و به سمت پوشیدنی‌ها رفت: آن‌ها کمپین بسیار موفقی را در سایت Indiegogo برای هدفونی آینده‌نگرانه راه‌اندازی کردند که توجه تولیدکنندگان بزرگ سخت‌افزار را جلب کرد و نهایتاً همکاری با برند Master & Dynamic را به دنبال داشت.

داخل اپلیکیشن، بازی کوچکی وجود دارد که اجازه می‌دهد با قدرت مغزتان یک سفینه فضایی را هدایت کنید

هدفون ۷۰۰ دلاری نیوربل در ظاهر، دقیقاً به هدفون‌های نویز کنسلینگ معمولی شباهت دارد. فقط روی بدنه‌اش نوشته شده: Powered by Neurable AI و هنگامی که آن را به اپلیکیشن نیوربل وصل می‌کنید، ماجرا جالب می‌شود.

داخل اپلیکیشن، یک بازی کوچک وجود دارد که اجازه می‌دهد با قدرت مغزتان یک سفینه فضایی را هدایت کنید، ایده‌ای برای اثبات مفهوم یک نمونه آزمایشی ساده اما هیجان‌انگیز.

ترفند بازی این است که باید روی مجموعه‌ای از اعداد روی صفحه تمرکز کنید. هرچه بیشتر متمرکز باشید، اعداد بالا می‌روند و سفینه سریع‌تر پرواز می‌کند. اما اگر حواستان پرت شود، مثلاً به فکرتان سمت پرواز با سفینه‌ای واقعی برود، اعداد افت می‌کنند و سفینه کُند می‌شود. این نوآوری جذاب به‌نظر می‌رسد، چون هم کار با آن ساده است و هم نتیجه‌اش را به‌طور ملموس می‌بینید.

حسگرهای EEG به‌کاررفته در محصولات Neurable می‌توانند محدوده‌ی متنوعی از امواج مغزی را ثبت کنند. هر کدام از این فرکانس‌ها با رفتارها و فعالیت‌های متفاوتی مرتبط هستند. برای مثال، بازه‌ی فرکانسی بتا اطلاعاتی درباره‌ی وضعیت توجه و همچنین اضطراب ارائه می‌کند، درحالی‌که فرکانس آلفا نشان‌دهنده‌ی ذهنی آرام و در حالت استراحت است.

می‌توان نشانه‌های اولیه بیماری‌هایی مثل آلزایمر و پارکینسون را در همان داده‌هایی تشخیص داد که هدفون‌ها در جریان استفاده‌ی روزمره ثبت می‌کنند

تا امروز، حسگرهای EEG و رابط‌های مغز و کامپیوتر بیشتر در محیط‌های پژوهشی و آزمایشگاهی دیده می‌شدند. اما وقتی همین حسگرها را در ابزارهای روزمره بگنجانیم، برداشت ما را از ذهن انسان را به‌طور کامل متحول می‌کنند.

پروفسور بین هه استاد مهندسی پزشکی دانشگاه کارنگی ملون که بیش از ده سال پیش یک پهپاد کنترل‌شونده با ذهن ساخته بود، می‌گوید: «EEG غیرتهاجمی هم ارزان است و هم کاملاً ایمن.» به گفته او، هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در سال‌های اخیر، عملکرد رابط‌های مغز و کامپیوتر را در درک محتوای ذهن افراد به‌شکل چشمگیری بهبود داده‌اند.

حالا تصور کنید مأموریت این فناوری به‌جای اندازه‌گیری تمرکز، شناسایی علائم افسردگی بود. می‌توان حدس زد که در این حالت یک گجت عادی روزمره تا چه اندازه می‌تواند به مداخله‌های حیاتی و تغییردهنده‌ی زندگی منجر شود.

هوش مصنوعی و یادگیری عمیق، عملکرد رابط‌های مغز و کامپیوتر را در درک محتوای ذهن افراد به‌شکل چشمگیری بهبود داده‌اند

پتانسیل‌ها و امکانات این گروه فناوری، به اندازه‌ی فهرست اختلالاتی که می‌توانند مغز را تحت‌تأثیر قرار دهند، بی‌پایان هستند. برای مثال، پنتاگون از نسخه قابل‌حمل این فناوری برای بررسی آسیب‌های تروماتیک مغزی سربازان استفاده کرده و یافته‌های این تحقیقات می‌تواند بعدها در حوزه ورزش نیز کاربرد عملی پیدا کند.

آلکاید همچنین آلزایمر و پارکینسون را به‌عنوان اهداف بالقوه‌ی این فناوری مطرح می‌کند: بیماری‌هایی که علائمشان سال‌ها بعد از شروع ظاهر می‌شود، اما نشانه‌های اولیه‌ی بیماری‌ها را می‌توان در همان داده‌هایی تشخیص داد که هدفون‌ها در جریان استفاده‌ی روزمره ثبت می‌کنند.

فعلاً هدفون‌های MW75 Neuro در درجه‌ی اول برای افزایش تمرکز کاربر استفاده می‌شوند، با این تفاوت که حالا یک تصویر لحظه‌ای از سلامت مغز هم ارائه می‌دهد.

نحوه کار به این صورت است که یک «جلسه» را با هدفون شروع می‌کنید و حسگرها شروع می‌کنند به ثبت سیگنال‌های الکتریکی که از مغزتان ارسال می‌شود.

سطح تمرکز شما در یکی از سه حالت «کم، متوسط یا بالا» نمایش داده می‌شود و اگر مدتی تمرکزتان را از دست بدهید، اپلیکیشن پیشنهاد می‌کند کمی استراحت کنید. کاربران می‌توانند قابلیت Biofeedback را هم فعال کنند؛ در این حالت دستگاه موزیکی با شدت متغیر پخش می‌کند تا ذهن را به‌آهستگی به سمت محدوده تمرکز بالا سوق دهد.

بخش «گزارش‌های سلامت مغز» هنوز در مرحله‌ی بتا قرار دارند، اما هر روز وضعیت کاربر را به لحاظ شاخص‌هایی مثل مقاومت در برابر اضطراب، سرعت شناختی و میزان هوشیاری می‌سنجد و تخمین خود را ارائه می‌دهد.

این فناوری فقط ولتاژ خامی را که از نورون‌ها تولید می‌شود دریافت می‌کند؛ نه افکار واقعی را

اما چطور مطمئن باشد که این دستگاه واقعاً ذهنتان را نمی‌خواند؟ شرکت پاسخ این سؤال را «علم» و سیاست‌ها سخت‌گیرانه‌ی حفاظت از داده‌ها می‌داند. به گفته آدام مولنار، یکی از بنیان‌گذاران شرکت، این فناوری فقط ولتاژ خامی را که از نورون‌ها تولید می‌شود دریافت می‌کند؛ نه افکار واقعی را و سپس با کمک هوش مصنوعی آن را رمزگشایی می‌کند تا سیگنال‌هایی مرتبط با تمرکز را تشخیص بدهد.

او توضیح می‌دهد که Neurable تمام داده‌هایی که از سر کاربر به حسگر منتقل می‌شود را رمزگذاری و ناشناس‌سازی می‌کند و همین کار دوباره هنگام انتقال به گوشی انجام می‌شود؛ بنابراین این اطلاعات فاصله‌ی زیادی با هرگونه داده‌ی شخصی دارند.

بنیان‌گذار شرکت همچنین تأکید می‌کند که Neurable هیچ علاقه‌ای به تبدیل‌شدن به یک شرکت داده‌محور ندارد:

مدل کسب‌وکار ما وابسته به هویت افراد نیست. ما تبلیغ نمی‌فروشیم و سودی هم از این راه نمی‌بریم. در واقع برای ما داشتن داده‌ای که بتوان آن را به فرد مشخصی نسبت داد، ریسک و مسئولیتی بزرگ محسوب می‌شود نه مزیت.

برخی از کاربران اولیه‌ی هدفون‌های نیوربل، می‌گویند هنوز نمی‌توانند میزان واقعی و دقیق افزایش بهره‌وری خود را بگویند. زیرا این هدفونِ «ذهن‌خوان» مثل بسیاری از ابزارهای پایش سلامت، اثری شبیه دارونما دارد: همین‌که تصمیم می‌گیرید رفتارتان را «تحت‌نظر داشته باشید»، به‌طور ناخودآگاه رفتارتان تغییر می‌کند. مثلاً از آغاز یک «جلسه تمرکز» آگاهانه مراقب میزان تمرکزتان هستید؛ یا اینکه چندبار استراحت کرده‌اید.

به همین دلیل شاید نسخه‌ی ایرپادز فناوری نیوربل کارایی بیشتری داشته باشد. بسیاری از مردم تقریباً تمام روز AirPods به گوش دارند، چه در حال مکالمه کاری باشند، چه پادکست گوش بدهند، یا صرفاً برای اینکه از صداهای بیرون خلاص شوند.

اگر همین هدفون‌ها، در طول فعالیت کاربران داده‌هایی در مورد وضعیت شناختی‌شان می‌کردند، شاید نکات جالبی از آن‌ها استخراج می‌شد، مثلاً اینکه بفهمیم دقیقاً چه چیزی دارد مغزمان را «فرسوده» می‌کند!

و احتمالاً شرکت‌های زیادی هم خوشحال می‌شوند که در هر لحظه، اطلاعات بیشتری در مورد «حال ذهنی» کاربرانشان داشته باشند. تصور کنید الگوریتمِ تیک‌تاک بفهمد که یک کاربر از محتوایی خوشش نمی‌آید، نه چون آن را رد کرده، بلکه چون امواج مغزی‌اش این را گفته‌اند!

در وب‌سایت Neurable، تصویرهای مفهومی از ایربادها، کلاه‌های هوشمند و عینک‌های مجهز به EEG دیده می‌شود و کاملاً مشخص است که این شرکت می‌خواهد فراتر از اولین محصولش برود. جالب‌تر این‌که آن‌ها فقط به ساخت گجت راضی نیستند و می‌خواهند به پلتفرم پیشرو در فناوری‌های مبتنی بر مغز تبدیل شوند. آلکاید می‌گوید:

همان‌طور که امروز بلوتوث در همه‌ی دستگاه‌ها وجود دارد و همه به آن دسترسی دارند، ما هم معتقدیم که همه باید به نوروتکنولوژی دسترسی داشته باشد. کارهای زیادی می‌توان با فناوری عصبی انجام داد، چه ردیابی شرایط سلامتی باشد، چه کنترل دستگاه‌ها، چه درک بهتر خودتان. اگر تنها راه‌حل‌های ارائه شده، راه‌حل‌های خودمان باشند، به دنیا خیانت کرده‌ایم.

البته نوروتکنولوژی فقط در هدفون‌های نیوربل محدود نمی‌ماند؛ گجت‌های نوآورانه‌ی دیگری هم در این حوزه وجود دارد، مثل هدبندهایی که بیشتر برای سلامت خواب یا مدیتیشن طراحی شده‌اند.

شرکتی به نام Emotiv که مثل نیوریبل با Master & Dynamic همکاری می‌کند، قرار است از پاییز امسال هدفون‌های بی‌سیم مجهز به EEG خودش را وارد بازار کند.

هنوز معلوم نیست اپل دقیقاً چه زمانی ایرپادهای «مغزخوان» خواهد ساخت، اما همین حالا با استارتاپی به نام Synchron همکاری می‌کند؛ شرکتی که به افراد امکان می‌دهد با قدرت ذهنشان آیفون را کنترل کنند.

اینجا است که دوباره به نقطه‌ی تلاقی علم و تخیل باز می‌گردیم. ما هنوز تا تحقق کاربردهای تخیلی و دورازذهن رابط مغز و کامپیوتر سال‌ها فاصله داریم، اما به نظر می‌رسد رو به آینده حرکت می‌کنیم. حالا اینکه آینده شبیه معجزه باشد یا یکی از اپیزودهای سریال بلک میرور، به شرکت‌هایی مثل Neurable بستگی دارد که پیش‌گام این حوزه‌اند. 

نظرات