Traka za glavu pomaže ljudima da zaspu usklađujući audio signale sa moždanim talasima

Traka za glavu pomaže ljudima da zaspu usklađujući audio signale sa moždanim talasima

Da li se ikada bacate i okrećete u krevetu nakon dugog dana, želeći da samo programirate svoj mozak da se isključi i odspava? To može zvučati kao naučna fantastika, ali to je cilj startapa Elemind, koji koristi elektroencefalogram (EEG) traku za glavu koja emituje akustičnu stimulaciju usklađenu sa moždanim talasima ljudi kako bi ih brže prebacila u stanje sna.

Objavljeno u časopisu Naučni izveštaji, maloj studiji odraslih sa nesanicom koja počinje da spava, 30 minuta stimulacije sa uređaja smanjilo je vreme koje im je bilo potrebno da zaspu za 10 do 15 minuta. Ovog leta, Elemind je počeo da isporučuje svoj proizvod maloj grupi korisnika kao deo ranog pilot programa.

Kompanija koju je osnovao profesor MIT Ed Bojden ’99, MNG ’99; David Vang ’05, SM ’10, Ph.D. ’15; bivši postdoktor Nir Grosman; bivša istraživačka podružnica Media Lab Heather Read; i Meredith Perri, planira da prikupi povratne informacije od ranih korisnika pre nego što uređaj učini dostupnijim.

Elemindov tim veruje da njihov uređaj nudi nekoliko prednosti u odnosu na tablete za spavanje koje mogu izazvati neželjene efekte i zavisnost.

„Želeli smo da stvorimo nehemijsku opciju za ljude koji žele da se dobro naspaju bez neželjenih efekata, tako da možete da dobijete sve prednosti prirodnog sna bez rizika“, kaže Peri, izvršni direktor Eleminda.

„Postoji veliki broj ljudi za koje mislimo da bi imali koristi od ovog uređaja, bilo da ste majka koja doji i koja možda ne želi da uzima lek za spavanje, neko ko putuje kroz vremenske zone i želi da se bori protiv mlaznog kašnjenja, ili neko ko jednostavno želi da poboljšajte svoje performanse sledećeg dana i osećate se kao da imate više kontrole nad svojim snom.“

Vangovo akademsko putovanje na MIT-u trajalo je skoro 15 godina, tokom kojih je stekao četiri diplome, što je kulminiralo doktoratom. u oblasti veštačke inteligencije 2015. Godine 2014. Vang je zajedno sa Grosmanom predavao čas kada su počeli da rade zajedno na neinvazivnom merenju bioloških oscilacija u mozgu i telu u realnom vremenu.

Kroz taj rad, oni su postali fascinirani tehnikom za modulaciju mozga poznatom kao stimulacija sa zaključanom fazom, koja koristi precizno vremensku vizuelnu, fizičku ili slušnu stimulaciju koja je u skladu sa moždanom aktivnošću.

„Merite neku vrstu promenljive varijable, a zatim želite da promenite svoj stimulans u realnom vremenu kao odgovor na tu varijablu“, objašnjava Bojden, koji je ukazao na Vanga i Grosmana na skup matematičkih tehnika koje su postale neke od ključnih intelektualnih vrednosti. vlasništvo Eleminda.

Stimulacija sa zaključanom fazom se godinama koristi zajedno sa elektrodama ugrađenim u mozak kako bi se poremetili napadi i tremor. Ali 2021. godine, Vang, Grosman, Bojden i njihovi saradnici objavili su rad koji pokazuje da mogu da koriste električnu stimulaciju izvan lobanje za suzbijanje sindroma esencijalnog tremora, najčešćeg poremećaja kretanja odraslih.

Rezultati su bili obećavajući, ali su osnivači odlučili da počnu tako što će dokazati da njihov pristup funkcioniše u manje regulisanom prostoru: spavanju. Oni su razvili sistem za isporuku slušnih impulsa koji su tempirani da promovišu ili potisnu alfa oscilacije u mozgu, koje su povišene u nesanici.

To je pokrenulo višegodišnji proces razvoja proizvoda koji je doveo do uređaja sa trakom za glavu koji Elemind danas koristi. Traka za glavu meri moždane talase kroz EEG i unosi rezultate u Elemind-ove vlasničke algoritme, koji se koriste za dinamičko generisanje zvuka preko drajvera koštane provodljivosti. U trenutku kada uređaj otkrije da neko spava, zvuk se polako smanjuje.

„Imamo teoriju da zvuk koji puštamo izaziva slušno izazvanu reakciju u mozgu“, kaže Vang. „To znači da nateramo vaš slušni korteks da u suštini oslobodi ovaj napon koji se širi kroz vaš mozak i ometa druge regione.

„Neki ljudi koji su nosili Elemind zovu ga ometač mozga. Za ljude koji mnogo razmišljaju pre nego što odu na spavanje, njihov mozak aktivno radi. Ovo podstiče njihov mozak da se smiri.“

Elemind je uspostavio saradnju sa osam univerziteta koja omogućava istraživačima da istraže efikasnost pristupa kompanije u nizu slučajeva upotrebe, od tremora do formiranja pamćenja, Alchajmerove progresije i još mnogo toga.

„Ne samo da razvijamo ovaj proizvod, već i unapređujemo polje neuronauke prikupljanjem podataka visoke rezolucije kako bismo, nadamo se, pomogli i drugima da sprovode nova istraživanja“, kaže Vang.

Saradnja je dovela do nekih uzbudljivih rezultata. Istraživači sa Univerziteta McGill otkrili su da korišćenje Elemindove akustične stimulacije tokom spavanja povećava aktivnost u oblastima korteksa koje se odnose na motoričku funkciju i poboljšava performanse zdravih odraslih osoba u zadacima pamćenja. Druge studije su pokazale da se ovaj pristup može koristiti za smanjenje esencijalnih tremora kod pacijenata i poboljšanje oporavka od sedacije.

Elemind je za sada fokusiran na svoju aplikaciju za spavanje, ali kompanija planira da razvije druga rešenja, od medicinskih intervencija do povećanja memorije i fokusa, kako se nauka razvija.

„Vizija je kako da pređemo izvan sna u ono što bi na kraju moglo postati poput prodavnice aplikacija za mozak, gde možete preuzeti stanje mozga kao što preuzimate aplikaciju?“ Perri kaže. „Kako možemo da napravimo ovo alatom koji se može primeniti na gomilu različitih aplikacija sa jednim komadom hardvera koji ima mnogo različitih protokola stimulacije?“