Mind-Tracking-Apparaten: Werken 'Brain Wearables' Echt?

{h1}

De nieuwste wearables zijn bedoeld om je geest te volgen. Werken ze?

Veel draagbare apparaten kunnen je hartslag, stappen, lichaamstemperatuur of slaap volgen, maar een nieuwe klasse van wearables heeft als doel verder te gaan dan het fysieke volgen naar het volgen van de geest.

De makers van deze "hersensabsorberende materialen" - die worden geleverd in de vorm van headsets met elektroden - beweren dat de apparaten je focus kunnen verbeteren, stress kunnen detecteren en je zelfs videogames met je hersenen kunnen laten spelen. De apparaten werken door het detecteren van de elektrische activiteit van de hersenen, of hersengolven, met behulp van elektro-encefalografie (EEG).

Maar werken ze echt?

Onafhankelijke deskundigen zeggen dat hersendragers in theorie inderdaad zouden kunnen doen wat zij beweren. Onderzoek van de afgelopen decennia heeft aangetoond dat EEG-signalen gerelateerd zijn aan concentratie, geheugen, aandacht en zelfs gedachten over het verplaatsen van verschillende delen van het lichaam. Maar er blijven vragen bestaan ​​over hoe goed sommige commerciële hersenslijtagemotoren hersengolven kunnen detecteren in "echte wereld" omstandigheden, die niet zo nauwkeurig worden gecontroleerd als die in een laboratorium.

Hersensignalen zelf zijn nogal zwak, en zelfs de meest geavanceerde en dure laboratoriumtools kunnen moeite hebben om ze te detecteren of kunnen van tijd tot tijd voor de gek gehouden worden.

"Als het moeilijk is om die kleine signalen in het laboratorium te detecteren met hoogwaardige en dure apparatuur... zal dit probleem duidelijk nog grotere uitdagingen tegemoet gaan" in een ongecontroleerde omgeving, zei Gerwin Schalk, een neurowetenschapper bij het New York State Department of Health's Wadsworth Centre.

Experts uit de industrie erkennen de beperkingen van commerciële hersenslijtageproducten, maar ze zeggen dat ze in staat zijn om software te ontwerpen die deze tekortkomingen gedeeltelijk compenseert. [Bionic Humans: Top 10 Technologies]

Het detecteren van hersengolven

De Mindwave Moblie, van NeuroSky

De Mindwave Moblie, van NeuroSky

Krediet: NeuroSky

Een van de eerste commerciële hersenslijtagemiddelen werd in 2009 vrijgegeven door een bedrijf met de naam NeuroSky. Het apparaat was een EEG-headset die kan worden gebruikt om een ​​spel genaamd Mindflex van Mattel te spelen, waarbij gebruikers een bal rond een kleine hindernisbaan bewegen met behulp van hun 'hersenvermogen'. Verhoogde concentratie verhoogt de bal in de lucht, via een gemotoriseerde ventilator, en ontspanning verlaagt de bal, zegt het bedrijf.

NeuroSky brengt nu ook een andere EEG-headset, genaamd MindWave Mobile, rechtstreeks op de markt. Het bedrijf zegt dat het apparaat kan worden gebruikt met een aantal apps die beweren EEG-signalen te gebruiken om gebruikers games te laten spelen, stress te verminderen, de aandacht te vergroten en zelfs te helpen bij het leren.

Een ander hersen draagbaar, genaamd Muse, van InteraXon, beweert hersengolven te meten om mensen te helpen mediteren, waardoor ze een beter idee krijgen van hoe 'actief' of 'kalm' hun geest is. En de makers van een recent uitgebracht hersenslijtage genaamd Melon zeggen dat het apparaat je focus kan verbeteren.

Schalk zei dat het zeker mogelijk is dat dergelijke commerciële hersenslijtagemiddelen onder bepaalde omstandigheden de hersengolven van mensen meten. Maar het probleem is dat alle EEG-apparaten ook signalen van andere bronnen oppikken, zoals spierbewegingen of andere elektrische apparaten, die op EEG-signalen kunnen lijken.

In laboratoria kunnen wetenschappers deze "ruis" verminderen door proefpersonen stil te laten zitten in een gecontroleerde omgeving en door een geleidende pasta op de elektroden aan te brengen - zogenaamde "natte elektroden" - om de sterkte van het signaal uit de hersenen te verbeteren, kan niet worden gedaan met commerciële wearables.

Maar commerciële hersenslijtageproducten gebruiken "droge elektroden". Hoewel deze de afgelopen jaren zijn verbeterd en de meest geavanceerde types nu net zo goed zijn als natte elektroden, is er nog steeds het probleem om al die ruis weg te filteren, zei Jaime Pineda, een professor in de cognitieve wetenschap aan de Universiteit van Californië, San Diego.

Ruis filteren

Om onderscheid te maken tussen hersensignalen en andere elektrische "ruis", helpt het om veel elektroden te gebruiken. In laboratoriumstudies plaatsen onderzoekers die hersenactiviteit bestuderen elektroden over het hele hoofd, zodat een persoon ergens tussen de 20 en 200 elektroden op zijn of haar hoofdhuid kan hebben. In de handel verkrijgbare hersensabsorberende middelen hebben daarentegen typisch slechts één tot vijf elektroden. Dat kan een probleem zijn, want hoe meer elektroden worden gebruikt, hoe gemakkelijker het is om algoritmen toe te passen om de ruis weg te filteren, of "artefacten", zei Pineda.

"Als je 30 elektroden hebt, is het een stuk gemakkelijker om te weten" of een signaal een echt hersensignaal is of een signaal van een andere bron, zei Pineda. Met slechts één of twee elektroden zou het "onmogelijk of zeer onwaarschijnlijk" zijn om onderscheid te maken tussen dingen als spierbeweging en hersenactiviteit, zei Pineda.

De NeuroSky-headset MindWave Mobile heeft één elektrode die op het voorhoofd van de gebruiker wordt geplaatst. Pineda zei dat hij sceptisch was over deze opzet, omdat er vaak veel spieractiviteit is die op het voorhoofd wordt opgepikt. "Tenzij je heel stil zit, is het meeste van wat je gaat oppakken artefact," zei Pineda. De hoofdband van de meloen heeft twee elektroden, maar het bedrijf zegt dat het een "elektrodenconfiguratie" gebruikt die ruis vermindert. De Muse-hoofdband heeft vier elektroden.

Schalk was het ermee eens dat, vanwege de beperkingen van commerciële wearables, "het merendeel van wat ze detecteren signalen van andere bronnen zijn", zei hij.

Een commercieel bedrijf dat hersens draagt, Emotiv genaamd, dat een deel van zijn producten aan onderzoekers verkoopt, heeft een commercieel apparaat met 14 elektroden.Een onderzoek uit 2015 van onderzoekers in Spanje wees uit dat dit 14-elektrodeapparaat veranderingen in de hersenen kon detecteren wanneer mensen beelden kregen die bedoeld waren om positieve emoties op te wekken, en deze veranderingen waren in overeenstemming met wat zou worden verwacht van eerdere onderzoeksstudies.

Meer krijgen met minder

Graeme Moffat, directeur van wetenschappelijke en regulatorische aangelegenheden bij Muse, erkende dat meer elektroden beter zijn voor het interpreteren van EEG-gegevens.

"Je krijgt altijd een beter signaal met meer kanalen," zei Moffat, verwijzend naar elektroden. "Als je iemand zou kunnen overtuigen om een ​​64-kanaals pet aan te doen, zou je hersenactiviteit effectiever kunnen analyseren dan met een vierkanaals systeem," zei Moffat. [9 oneven manieren waarop uw technische apparaten u kunnen verwonden]

Maar 64 elektroden hebben is niet praktisch voor een draagbaar EEG-systeem omdat het moeilijk zou zijn om alle gegevens draadloos te verzenden en consumenten zouden waarschijnlijk niet zo'n apparaat willen dragen.

"Hoe meer elektroden je in een draagbaar systeem kunt persen, hoe beter je bent," zei Moffat. "Maar als het een groot onhandig iets is, heb je jezelf in de markt beperkt."

Maar Moffat zei dat portable EEG in bepaalde settings een effectieve technologie kan zijn, vooral die waarbij een gebruiker relatief stil zit.

Een manier waarop commerciële EEG-systemen het aantal minder elektroden kunnen compenseren, is om gegevens van duizenden gebruikers te bestuderen, zei Moffat. "Je verzamelt ontzettend veel gegevens van heel veel mensen, en je wordt goed in het karakteriseren van ruis en hersensignalen," en om een ​​onderscheid te maken tussen beide, zei Moffat. Dit kan bedrijven helpen hun algoritmen te verbeteren en "meer uit minder te halen", zei hij.

Deelnemers aan de vrijwillige onderzoeksprogramma's van Muse "delen verschillende ordes van grootte meer gegevens in één maand dan een typisch EEG-laboratorium zou verzamelen in een decennium", zei Moffat.

Maar zelfs met deze aangescherpte algoritmen zal een draagbaar EEG-systeem nog steeds niet in staat zijn om alle dingen te doen die een bekabeld EEG-systeem in het laboratorium kan doen, zei hij. Daarom moeten bedrijven oppassen dat ze niet overdrijven of claims maken die de technologie voor zijn.

InteraXon werkt nu met app-ontwikkelaars om hen te helpen de gegevens te begrijpen die zijn verzameld uit EEG-systemen en de grenzen van deze technologie, zei Moffat.

Het bedrijf wil "niet alleen onze eigen ontwikkelaars, maar de gemeenschap aanmoedigen om na te denken over wat de headsets kunnen en niet doen, dus de ervaring is niet teleurstellend voor gebruikers", zei Moffat.

NeuroSky en Melon hebben niet gereageerd op de verzoeken om commentaar van WordsSideKick.com.

Rachael Rettner volgen @RachaelRettner. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.

Mind-Tracking-Apparaten: Werken 'Brain Wearables' Echt?


Video Supplement: Daniel Wolpert: The real reason for brains.




Onderzoek


De Waarheid Over Leugendetectoren
De Waarheid Over Leugendetectoren

Giant Balls Of 'Snot' Expression Ocean Mystery
Giant Balls Of 'Snot' Expression Ocean Mystery

Science Nieuws


Voice Of Reason: The Viaduct Virgin
Voice Of Reason: The Viaduct Virgin

Waar Is Het Letterlijke 'Midden' Van De Oceaan?
Waar Is Het Letterlijke 'Midden' Van De Oceaan?

Dodelijke Robots Hebben Een Gevoelige Kant Nodig
Dodelijke Robots Hebben Een Gevoelige Kant Nodig

Waarom Zou Iemand Een Vliegtuig In Een Orkaan Vliegen?
Waarom Zou Iemand Een Vliegtuig In Een Orkaan Vliegen?

Nationale Parken Gratis Bekijken Op 'Get Outdoors Day'
Nationale Parken Gratis Bekijken Op 'Get Outdoors Day'


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2024 WordsSideKick.com