هدفون‌ها؛ فناوری جدید در تشخیص زودهنگام زوال شناختی

به گزارش مجله خبری نگار، بر اساس نتایج پژوهش جدید بین‌المللی، همین دستگاه‌هایی که روزانه میلیون‌ها نفر از آنها استفاده می‌کنند، می‌توانند روزی به ابزاری برای پایش سلامت مغز و بررسی میزان فشار ذهنی با ردیابی تغییرات ظریف در سیستم شنوایی، تبدیل شوند.

پژوهشگران دریافتند، هدفون‌های تجاری موجود این توانایی بالقوه را دارند که با اندازه‌گیری پاسخ‌های بسیار ظریف درون گوش، فعالیت مغز را شناسایی کنند. این پاسخ‌ها نشان می‌دهند، مغز تا چه اندازه درگیر و فعال است، مفهومی که به آن «بار شناختی» گفته می‌شود. «بار شناختی» بر کیفیت یادگیری، عملکرد در انجام کار‌ها و توانایی مقابله با استرس تاثیر می‌گذارد و می‌تواند سرنخ‌های اولیه‌ای از افت توانایی‌های شناختی ارائه دهد.

گروه پژوهشی برای آزمایش این ایده از حسگر‌های صوتی تعبیه‌شده در هدفون‌ها استفاده کرد تا صدا‌های بسیار ضعیفی را که گوش داخلی تولید می‌کند و «گسیل‌های صوتی گوش» نام دارند، اندازه‌گیری کند. این صدا‌ها با فعالیت مغز و سیستم عصبی مرتبط هستند و پژوهشگران با تحلیل آنها، توانستند میزان فشار ذهنی افراد را هنگام انجام وظایف مختلف برآورد کنند.

در این پژوهش، ۱۹ فرد ۲۰ تا ۵۵ ساله شرکت داشتند. پژوهشگران مجموعه‌ای از تمرین‌های شنیداری طراحی کردند که سطوح متفاوتی از تلاش ذهنی را ایجاد می‌کرد. شرکت‌کنندگان از نمونه اولیه هدفون مجهز به بلندگوی کوچک و میکروفون حساس استفاده کردند و هم‌زمان با هدست‌های الکتروانسفالوگرافی (EEG) نیز ارزیابی شدند که فعالیت الکتریکی مغز را اندازه‌گیری کرد تا دقت داده‌های به‌دست‌آمده از گوش تایید شود.

پژوهشگران با استفاده از هوش مصنوعی، مدلی طراحی کردند که می‌توانست میزان تلاش ذهنی افراد را در چهار سطح، از کم تا زیاد، طبقه‌بندی کند. نتایج نشان داد، هرچه فشار ذهنی بیشتر شود، حساسیت گوش به صدا به شکل خاصی تغییر خواهد کرد. این الگو‌ها بر اساس عواملی مانند سن و جنسیت متفاوت بود، موضوعی که نشان می‌دهد این فناوری در آینده می‌تواند به‌صورت شخصی‌سازی‌شده برای هر فرد تنظیم شود.

دانشمندان معتقدند که این روش، کاربرد‌های گسترده‌ای در دنیای واقعی به همراه دارد؛ در حوزه آموزش، می‌تواند مشخص کند چه زمانی دانش‌آموزان دچار فشار بیش از حد شده‌اند یا چه زمانی آماده دریافت اطلاعات جدید هستند. این فناوری در مشاغل پرخطر مانند هوانوردی، مراقبت‌های سلامت یا فعالیت‌های نظامی می‌تواند هنگام افزایش بیش از حد فشار ذهنی هشدار دهد و از بروز خطا جلوگیری کند. همچنین می‌تواند به رایانه‌ها و دستگاه‌های هوشمند کمک کند واکنش خود را با وضعیت ذهنی کاربر هماهنگ کنند.

به گفته پژوهشگران، ابزار‌های پوشیدنی داخل گوش به‌تدریج در حال تبدیل شدن به ابزار‌های قدرتمند پایش سلامت هستند. برخی هدفون‌ها هم‌اکنون حرکت و ضربان قلب را ثبت می‌کنند و پایش فعالیت مغزی می‌تواند گام بعدی باشد. در آینده، ممکن است هدفون شما زمانی که بیش از حد تحت استرس هستید، دچار خستگی ذهنی شده‌اید یا تمرکزتان کاهش یافته است به شما هشدار دهد.

پژوهشگران قصد دارند این فناوری را در گروه‌های بزرگ‌تر و متنوع‌تری آزمایش کرده و راه‌هایی برای افزایش دقت آن پیدا کنند.

سایت نوریج گزارش کرد، هرچند این طرح هنوز به پژوهش‌های بیشتری نیاز است، اما نتایج پژوهش کنونی چشم‌اندازی را ترسیم می‌کند که در آن ابزار‌های روزمره می‌توانند به‌صورت لحظه‌ای سلامت مغز را پایش کنند، هشدار‌های زودهنگام ارائه دهند و به افراد کمک کنند وضعیت ذهنی خود را بهتر مدیریت کنند.

این پروژه با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه ملبورن، کالج دانشگاهی لندن و دانشگاه واشنگتن انجام شده است.