穿戴式膚電感測設備 或成解析大腦訊息生力軍
人類大腦的構(gòu)造復雜又神秘,要如何透過穿戴式科技一窺其中的奧妙?據(jù)麻省理工學院(MIT)在美國疼痛協(xié)會年會上發(fā)表研究指出,現(xiàn)今透過穿戴式設備已能探知不少情緒、大腦與行為的變化。
根據(jù)ScienceDaily報導,在以穿戴式設備解讀人類情緒的研究上,MIT媒體實驗室情感運算研究小組堪稱先鋒。該研究小組已提出數(shù)項新發(fā)現(xiàn),如透過流汗反應測量自主神經(jīng)活動,能夠探知更多關于不同大腦活動的具體訊息。
該研究小組負責人Rosalind Picard教授指出,人體皮膚受到自主神經(jīng)系統(tǒng)中的交感神經(jīng)系統(tǒng)所支配,借助監(jiān)測皮膚表層電流變化的微小細節(jié),就能夠觀察交感神經(jīng)活動狀況。
人體在生理、情緒或認知上感到興奮或沮喪時,交感神經(jīng)就會開始活動。在癲癇發(fā)作時,大腦特定區(qū)域的交感神經(jīng)活動會顯著增加。Picard指出,非典型的大腦深層活動會使膚電活動(Electrodermal Activity)產(chǎn)生變化。
也就是說,大腦若出現(xiàn)異常、過度或同步的神經(jīng)元活動,就是醫(yī)學上所謂的抽搐發(fā)作(Seizure),會造成身體痙攣,伴隨全身瘋狂抖動,甚至失去意識。若出現(xiàn)反復性的抽搐,通常就會診斷為癲癇。在抽搐發(fā)作時,大腦中管理焦慮、痛苦、壓力與記憶的特定區(qū)塊會開始活躍,使得皮膚上的電流開始變化。
這項發(fā)現(xiàn)也促使穿戴式設備業(yè)者研發(fā)并量產(chǎn)出能監(jiān)控抽搐發(fā)作的腕表式產(chǎn)品,透過智能穿戴式設備上的傳感器持續(xù)且實時的監(jiān)測使用者的身體變化,進而能預測癲癇的潛在發(fā)生時間點,防范于未然。
該研究小組借助測量手腕上的膚電活動與身體活動,已建立起一套能夠偵測非抽搐性癲癇的機器學習算法,偵測的準確率現(xiàn)已達到96%以上。只是目前尚無法偵測非抽搐性癲癇,但42~86%非抽搐性的復雜性局部癲癇具顯著的膚電反應,因此仍有很大的研究空間。
Picard表示,智能手環(huán)膚電監(jiān)測的其他臨床應用則包括監(jiān)測焦慮、壓力并測量對止痛劑的反應。一般而言疼痛會使患者更加焦慮、更有壓力,Picard團隊目前正在研究在采用疼痛控制療法后,焦慮與壓力的程度要減少多少才會產(chǎn)生止痛的效果。