Могут ли кофе и музыка, созданная с помощью искусственного интеллекта, помочь улучшить производительность и когнитивные способности?
Могут ли кофе и ИИ-музыка помочь улучшить производительность и когнитивные способности?
Поделиться на Pinterest- Новая система отслеживает мозговые волны для обратной связи, которая может помочь людям улучшить когнитивные способности и продуктивность.
- Авторы исследования представляют использование безопасных, неинвазивных стимулов для поощрения желаемых состояний мозга.
- Исследование показало, что прослушивание музыки и питье кофе могут вызвать повышенные уровни мощности бета-диапазона в мозговых волнах.
Многие ученые надеются, что машинное обучение и искусственный интеллект (ИИ) в один прекрасный день предоставят инструменты, с помощью которых мы сможем улучшить наше чувство благополучия и когнитивную производительность в нашей жизни и на работе.
В погоне за этим, новое исследование от Тандонской школы инженерии НЮ представляет свой алгоритм MINDWATCH, который невторжимо собирает данные о состоянии мозга.
MINDWATCH анализирует активность мозга человека на основе данных, собранных носимым устройством на их запястье и головной повязкой.
В рамках исследования исследователи вызывали разные состояния мозга с помощью так называемых “безопасных активаторов”. Они включали звуки, вкусы и запахи.
Исследование изучало поощрение активности мозговых волн “бета-диапазона”, связанной с оптимальной когнитивной производительностью, с использованием безопасных активаторов.
- Какой самый лучший тип и комбинация упражнений для снижения риска с...
- Микрочип, связывающий мозг и тело, помогает парализованному мужчине...
- «Я любитель пирогов» Управление своим рационом и упражнениями при н...
Исследователи обнаружили, что прослушивание музыки и питье кофе связаны с более сильной активностью бета-диапазона. Они также тестировали духи, которые снижали мощность бета-диапазона от базового уровня, но повышали уровень производительности в других когнитивных тестах.
Один из интересных выводов исследования заключается в том, что музыка, созданная искусственным интеллектом, производила более сильные сигналы бета-диапазона, чем традиционно созданная музыка.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Активность бета-диапазона и концентрация
Непрерывно колеблющиеся электрические напряжения в мозге называются мозговыми волнами. Существует пять признанных частот, или “частот”, на которых они колеблются от самых низких до самых высоких напряжений:
- гамма-волны — колеблются с частотой выше 35 герц (Гц), или более 35 раз в секунду. Предыдущие исследования связывают гамма-волны с умственным актом концентрации.
- бета-волны — колеблются в диапазоне от 12 до 35 Гц. Этот диапазон связан с тревогой, внимательностью и умственной активностью.
- альфа-волны — имеют частоту от 8 до 12 Гц и связаны с пассивным вниманием и расслабленностью.
- тета-волны — имеют частоту от 4 до 8 Гц и связаны с глубокой расслабленностью и сосредоточенностью внутри себя.
- дельта-волны — возникают во время сна и имеют частоту от 0,5 до 4 Гц.
В новом исследовании исследователи обнаружили разные формы отношений между мощностью бета-диапазона и производительностью у разных людей.
У одного участника отношение было линейным, с более высокой мощностью бета-диапазона, связанной с более высокой производительностью. Однако у другого участника отношение было в форме инверсной буквы U, что означает, что умеренная мощность бета-диапазона была связана с максимальной производительностью для них. Авторы подчеркнули, что эти результаты показывают необходимость индивидуализированного понимания мозговых волн человека для интерпретации результатов.
Влияние музыки, кофе и духов
Пойдя дальше, авторы исследования подвергли участников воздействию трех безопасных активаторов: музыки, кофе и духов.
Исследователи обнаружили, что прослушивание музыки разных жанров вызывало последовательное увеличение активности бета-диапазона, причем музыка, созданная искусственным интеллектом, давала наибольший эффект.
Питье кофе также приводило к значительному усилению сигналов в бета-диапазоне, в то время как запах духов снижал мощность бета-диапазона, но улучшал производительность по другим показателям.
Тестирование влияния музыки, созданной искусственным интеллектом, на мозг
Успех исследования с музыкой, созданной искусственным интеллектом, показывает, что безопасный активатор, такой как музыка, может быть оптимизирован для увеличения активности бета-диапазона.
“В этом исследовании мы использовали нейронные сети глубокого обучения для создания новой музыки на основе предпочтений каждого отдельного человека”, сказал доктор Хамид Фекри Азгоми, главный автор статьи.
“Наши подход включал подвержение испытуемых известным успокаивающим музыкальным трекам для определения их личных предпочтений”, — рассказал он Medical News Today.
Участникам предлагалось определить свои предпочтения, используя примеры из трех музыкальных наборов данных: классической музыки, включая произведения Людвига ван Бетховена, Иоганна Себастьяна Баха и Фредерика Шопена; “фэнтези-музыки”, включающей музыку из видеоигр, таких как Final Fantasy и Mario; и джаза, в котором присутствовали песни Фрэнка Синатры и других джазовых исполнителей.
Как работает MINDWATCH
Старший автор доктор Роуз Т. Фаги объяснила, что технология MINDWATCH позволяет носимым устройствам функционировать как мозг-компьютерный интерфейс. Цель состоит в том, чтобы “декодировать внутренние состояния мозга, связанные с когнитивным возбуждением и производительностью, чтобы можно было отслеживать и улучшать эти когнитивные состояния в повседневных жизненных ситуациях”.
По словам доктора Фаги, “активация автономной нервной системы приводит к микроизменениям активности пота, что приводит к изменениям электрической проводимости кожи, которые можно измерить с помощью некоторых носимых устройств”.
В рамках исследования исследователи использовали браслеты Empatica E4 и головные повязки Muse для фиксации и наблюдения за мозговыми волнами участников.
Доктор Фаги надеется, что этот неинвазивный способ контроля активности мозговых волн однажды сможет предложить “персонализированное улучшение когнитивного благополучия и производительности в различных контекстах с помощью неинвазивных методов”.
Доктор Фаги сказала, что другие безопасные воздействия, которые рассматриваются, это успокаивающие визуальные стимулы – возможно, изображения мирных пейзажей – медитация, нежные вибрации или тактильная обратная связь, технологии виртуальной реальности и опыты с терапевтическим роботом PARO.
Две цели MINDWATCH
“Цель MINDWATCH заключается в том, чтобы в конечном итоге обеспечить регуляцию состояний когнитивного возбуждения и производительности в реальном времени для улучшения настроения и производительности персонализированным, адаптивным и надежным способом”, – сказал доктор Фаги.
Кроме того, исследователи надеются, что их система “заполнит имеющуюся пробел в отсутствии общедоступных наборов данных” для использования машинным обучением.
Хотя данное исследование сосредоточено на результатах волны бета, доктор Азгоми сказал: “наши обширные наборы данных могут стать основой для будущих исследований другими исследователями для выявления других значимых особенностей”.
“Эти неиспользуемые познания имеют потенциал обогатить наше понимание нейрофизиологии человека, предлагая более глобальное понимание когнитивной динамики”. – доктор Хамид Фекри Азгоми
