استارت‌آپ با همسو کردن سیگنال‌های صوتی با امواج مغزی به خوابیدن افراد کمک می‌کند | اخبار MIT
آیا تا به حال بعد از یک روز طولانی در رختخواب پرت می‌شوید و می‌چرخید و آرزو می‌کنید که فقط می‌توانید مغزتان را برنامه‌ریزی کنید تا خاموش شود و کمی بخوابید؟
این ممکن است علمی تخیلی به نظر برسد، اما این هدف استارتاپ Elemind است که از یک هدبند الکتروانسفالوگرام (EEG) استفاده می کند که با انتشار تحریک صوتی هماهنگ با امواج مغزی افراد، آنها را سریعتر به حالت خواب منتقل می کند.
در یک مطالعه کوچک در بزرگسالان مبتلا به بی خوابی شروع خواب، 30 دقیقه تحریک از طریق دستگاه، مدت زمان به خواب رفتن آنها را 10 تا 15 دقیقه کاهش داد. تابستان امسال، Elemind ارسال محصول خود را برای گروه کوچکی از کاربران به عنوان بخشی از یک برنامه آزمایشی اولیه آغاز کرد.
شرکتی که توسط پروفسور MIT Ed Boyden در سال 99، MNG ’99 تاسیس شد. دیوید وانگ ’05, SM ’10, PhD ’15; پست دکتر سابق نیر گروسمن؛ Heather Read; و Meredith Perry، قصد دارند قبل از اینکه دستگاه را به طور گسترده در دسترس قرار دهند، بازخوردهای کاربران اولیه را جمع آوری کنند.
تیم Elemind معتقد است که دستگاه آنها مزایای متعددی نسبت به قرص های خواب آور دارد که می تواند عوارض جانبی و اعتیاد ایجاد کند.
پری، مدیر اجرایی Elemind می‌گوید: «ما می‌خواستیم یک گزینه غیرشیمیایی برای افرادی ایجاد کنیم که می‌خواهند خوابی عالی و بدون عوارض جانبی داشته باشند، بنابراین شما می‌توانید از تمام مزایای خواب طبیعی بدون خطر بهره‌مند شوید. تعدادی از افراد هستند که ما فکر می‌کنیم از این دستگاه سود می‌برند، چه مادر شیردهی باشید که نمی‌خواهد داروی خواب مصرف کند، چه کسی که در مناطق زمانی سفر می‌کند و می‌خواهد با جت لگ مبارزه کند، یا کسی که به سادگی می‌خواهد عملکرد روز بعد خود را بهبود بخشید و احساس کنید که کنترل بیشتری بر خواب خود دارید.”
از تحقیق تا محصول
سفر آکادمیک وانگ در MIT تقریباً 15 سال طول کشید، در طی آن او چهار مدرک گرفت و در سال 2015 با مدرک دکترای هوش مصنوعی به پایان رسید. در سال 2014، وانگ در حال تدریس مشترک کلاسی با گروسمن بود که شروع به کار با یکدیگر برای اندازه‌گیری غیرتهاجمی زمان واقعی کردند. نوسانات بیولوژیکی در مغز و بدن. از طریق آن کار، آنها مجذوب تکنیکی برای تعدیل مغز شدند که به عنوان تحریک فاز قفل شناخته می شود، که از تحریک بصری، فیزیکی یا شنوایی دقیقاً زمان بندی شده استفاده می کند که با فعالیت مغز همخوانی دارد.
بویدن توضیح می‌دهد: «شما در حال اندازه‌گیری نوعی متغیر متغیر هستید و سپس می‌خواهید محرک خود را در زمان واقعی در پاسخ به آن متغیر تغییر دهید. ملک المیند
تحریک فاز قفل شده همراه با الکترودهای کاشته شده در مغز برای مختل کردن تشنج و لرزش برای سال‌ها استفاده می‌شود. اما در سال 2021، وانگ، گروسمن، بویدن و همکارانشان منتشر کردند یک کاغذ نشان می دهد که آنها می توانند از تحریک الکتریکی خارج از جمجمه برای سرکوب سندرم لرزش اساسی، رایج ترین اختلال حرکتی بزرگسالان استفاده کنند.
نتایج امیدوارکننده بود، اما بنیانگذاران تصمیم گرفتند با اثبات کارکرد رویکردشان در فضایی کمتر تنظیم‌شده شروع کنند: خواب. آنها سیستمی را برای رساندن پالس های شنوایی با زمان بندی برای تقویت یا سرکوب نوسانات آلفا در مغز، که در بی خوابی افزایش می یابد، توسعه دادند.
این یک فرآیند توسعه محصول چند ساله را آغاز کرد که منجر به دستگاه هدبند امروزی Elemind شد. هدبند امواج مغزی را از طریق EEG اندازه گیری می کند و نتایج را به الگوریتم های اختصاصی Elemind می رساند، که برای تولید پویا صدا از طریق یک درایور هدایت استخوانی استفاده می شود. لحظه ای که دستگاه تشخیص می دهد که شخصی خواب است، صدا به آرامی کاهش می یابد.
وانگ می‌گوید: «ما نظریه‌ای داریم که صدایی که می‌نوازیم یک پاسخ شنوایی برانگیخته در مغز ایجاد می‌کند. این بدان معناست که ما قشر شنوایی شما را وادار می کنیم تا اساساً این انفجار ولتاژی را که سراسر مغز شما را فرا می گیرد و با مناطق دیگر تداخل می کند، آزاد کند. برخی از افرادی که Elemind را پوشیده اند، آن را مسدود کننده مغز می نامند. برای افرادی که قبل از خواب زیاد نشخوار می کنند، مغزشان فعالانه کار می کند. این مغز آنها را تشویق می‌کند تا آرام شود.»
فراتر از خواب
Elemind با هشت دانشگاه همکاری کرده است که به محققان امکان می دهد اثربخشی رویکرد این شرکت را در طیف وسیعی از موارد استفاده، از لرزش تا شکل گیری حافظه، پیشرفت آلزایمر و موارد دیگر بررسی کنند.
وانگ می‌گوید: «ما نه تنها در حال توسعه این محصول هستیم، بلکه با جمع‌آوری داده‌هایی با وضوح بالا، زمینه علوم اعصاب را نیز پیش می‌بریم تا امیدواریم به دیگران در انجام تحقیقات جدید نیز کمک کنیم.»
این همکاری ها به نتایج هیجان انگیزی منجر شده است. محققان دانشگاه مک گیل دریافتند که استفاده از تحریک صوتی Elemind در طول خواب باعث افزایش فعالیت در مناطق قشر مرتبط با عملکرد حرکتی و بهبود عملکرد بزرگسالان سالم در وظایف حافظه می شود. مطالعات دیگر نشان داده‌اند که این رویکرد می‌تواند برای کاهش لرزش‌های اساسی در بیماران و افزایش بهبودی آرام‌بخش استفاده شود.
Elemind در حال حاضر بر روی برنامه خواب خود متمرکز شده است، اما این شرکت قصد دارد با پیشرفت علم، راه حل های دیگری از مداخلات پزشکی گرفته تا تقویت حافظه و تمرکز را توسعه دهد.
چشم انداز این است که چگونه فراتر از خواب به جایی برویم که در نهایت به یک فروشگاه برنامه برای مغز تبدیل شود، جایی که شما می توانید وضعیت مغز را مانند دانلود یک برنامه دانلود کنید؟ پری می گوید. چگونه می‌توانیم این ابزار را به ابزاری تبدیل کنیم که بتوان آن را با یک قطعه سخت‌افزاری که دارای پروتکل‌های تحریک متفاوتی است، روی دسته‌ای از برنامه‌های کاربردی مختلف اعمال کرد؟»