مغز شما در گوگل گلس

محققان از طیف‌سنجی عملکردی مادون قرمز نزدیک برای اندازه‌گیری حجم کار ذهنی در حین حرکت افراد در محوطه دانشگاه استفاده می‌کنند.

عینک "هوشمند"  که می تواند واقعیت تقویت شده  را با واقعیت مجازی ادغام کند، به شما اطلاعات زنده در مورد محیط اطرافتان بدهد و حتی در اتاق عمل مورد استفاده قرار گیرد.

نمایشگرهای پوشیدنی همچنین این پتانسیل را دارند که ارگونومی شناختی را افزایش دهند، یا به عبارت ساده‌تر، انجام کارهای خاص را از نظر ذهنی کاهش دهند. اما قبل از اینکه فناوری‌هایی مانند Google Glass به بخشی از زندگی روزمره تبدیل شوند، مهندسان به راهی برای نظارت دقیق بر چگونگی تاثیر آن‌ها بر مغز در شرایط روزمره نیاز دارند .

در دانشگاه Drexel، محققان یک سیستم قابل حمل ساخته اند که می تواند این کار را انجام دهد. این سیستم از طیف‌سنجی عملکردی مادون قرمز نزدیک یا fNIRS برای اندازه‌گیری فعالیت مغز افراد استفاده می‌کند.

به نظر می رسد کاربردهای FNIRS بی پایان است، از آموزش کنترل کننده های ترافیک هوایی و اپراتورهای هواپیماهای بدون سرنشین گرفته تا مطالعه چگونگی یادگیری بهتر دانش آموزان معلول، یا چرا افراد مختلف پذیرای تبلیغات خاص هستند.

این یک گرایش جدید به نام نورو ارگونومی است. دکتر حسن ایاز، دانشیار پژوهشی در دانشکده مهندسی زیست پزشکی، علم و سیستم‌های سلامت و یکی از اعضای گروه مشارکتی CONQUER درکسل، گفت: این مطالعه مغز در زمینه علوم شناختی و عوامل انسانی است.

تا به حال، بیشتر مطالعات مربوط به fNIRS در داخل خانه انجام می شد. اگرچه شرکت‌کنندگانی که از این سیستم استفاده می‌کردند می‌توانستند در حین نظارت آزادانه حرکت کنند، اما همچنان در محدوده‌های آزمایشگاهی مشاهده می‌شدند.

گروهی از مهندسان زیست پزشکی Drexel، با همکاری محققان دانشگاه جورج میسون، اکنون سیستم fNIRS قابل حمل خود را "به طبیعت" آورده اند. در مطالعه خود که در Frontiers in Human Neuroscience منتشر شد، محققان با موفقیت فعالیت مغزی شرکت کنندگانی را که در محوطه کالج در فضای باز حرکت می کردند، اندازه گیری کردند.

محققان می‌خواستند گروهی از شرکت‌کنندگان را که در محوطه دانشگاه با Google Glass پیمایش می‌کردند، با گروه دیگری با استفاده از Google Maps در آیفون مقایسه کنند. هدف آن‌ها اندازه‌گیری حجم کار ذهنی (مغز چقدر سخت کار می‌کند) و آگاهی از موقعیت (درک عناصر محیطی) بود، تا ببینند کدام دستگاه از نظر ذهنی کمتر است.

آنها دریافتند که به طور کلی، کاربرانی که از Google Glass استفاده می‌کنند، نسبت به همتایان خود که با آیفون مسیریابی می‌کنند، آگاهی بیشتری نسبت به موقعیت و حجم کار ذهنی کمتری دارند.

با این حال، محققان همچنین دریافتند که کاربرانی که از عینک گوگل استفاده می‌کنند قربانی «تونل‌سازی شناختی» می‌شوند، به این معنی که آن‌ها توجه بیشتری را به خود نمایشگر متمرکز می‌کنند که به راحتی سایر جنبه‌های اطراف خود را نادیده می‌گیرند.

آنچه ما توانستیم ببینیم، نقاط قوت و ضعف هر دو بود. ایاز، محقق اصلی این مطالعه گفت: اکنون که می‌دانیم می‌توانیم آن را ثبت کنیم، و طراحی آنها را بهبود ببخشیم. این همه زمینه های جدید برنامه ها را باز می کند. ما قادر خواهیم بود نحوه عملکرد مغز را در طول تمام این فعالیت‌های طبیعی که نمی‌توانید در محیط‌های آزمایشگاهی مصنوعی تکرار کنید، تجزیه و تحلیل کنیم.

fNIRS راهی برای اندازه گیری سطح اکسیژن در قشر پیش پیشانی مغز است،  بخشی از مغز که مسئول رفتارهای پیچیده مانند تصمیم گیری، بیان شناختی و رشد شخصیت است. فعالیت بیشتر در این ناحیه از مغز نشان می دهد که فرد مبتدی است و بنابراین باید در یک فعالیت سخت تر کار کند. هنگامی که فردی بر مهارتی مسلط می شود، پردازش اطلاعات به سمت نواحی پشت مغز حرکت می کند.

در گذشته، محققان مجبور بودند از وظایف ثانویه برای اندازه‌گیری «کاربر پسند بودن» یک محصول مانند Google Glass استفاده کنند. به عنوان مثال، هنگامی که شخصی با یک برنامه نقشه پیمایش می کرد، از او خواسته می شد که یک سری صداهایی که از طریق هدفون برای او پخش می شود را به خاطر بیاورد. اگر پاسخ‌های آن‌ها نادرست بود، این نشان می‌دهد که مغز آن‌ها باید سخت‌تر کار کند تا به وظیفه اصلی خود توجه کند.

حسگر fNIR که مانند یک هدبند در اطراف پیشانی قرار می‌گیرد، از ال‌ای‌دی‌هایی استفاده می‌کند که نور مادون قرمز نزدیک را می‌تاباند تا از ۱۶ ناحیه مغز نمونه‌برداری کند. محققان از این فناوری برای نظارت بر اکسیژن رسانی در مغز هنگام انجام وظایف شناختی استفاده می کنند.

برای مقایسه، محققان Drexel همچنین از وظایف ثانویه برای اندازه گیری حجم کار ذهنی و آگاهی از موقعیت استفاده کردند. با این حال، آنها دریافتند که این وظایف مزاحم و در نهایت غیر ضروری هستند. سیستم fNIRS قادر به ارزیابی دقیق فعالیت مغز در حین کار و بررسی تفاوت بین نمایشگر دستی و صفحه نمایش پوشیدنی بود.

ما ذخایر ظرفیت ذهنی بیشتری را برای کاربران نمایشگر روی سر در طول ناوبری سرپایی بر اساس شواهد رفتاری و متابولیک عصبی مشاهده کردیم. با این حال، ما همچنین شواهدی را مشاهده کردیم مبنی بر اینکه برخی از مزایای نمایشگرهای روی سر تحت الشعاع نمادهای نمایشگر غیربهینه آنها قرار می گیرد، که می تواند بیش از حد توجه را جلب کند.

از آنجایی که تیم تحقیقاتی دریافتند که کاربران عینک گوگل در حین پیمایش مقداری تونل شناختی را تجربه کرده اند، آنها پیشنهاد می کنند که مطالعات آینده نشانگرهای زیستی دیگر مغز ناشی از این "نابینایی" را به دنیای خارج شناسایی کنند. با شناسایی نشانگرهای زیستی تونل زنی شناختی، مهندسان می‌توانند «طراحی نمایشگر را برای ناوبری، آموزش و سایر وظایف» که انتظار می‌رود نمایشگرهای پوشیدنی آن‌ها را بهبود ببخشند، «بسیار پیشرفت کنند».

 برای ادامه منبع کلیک کنید.