AirPods 成为可穿戴脑机接口,从预防老年痴呆到成为 VR 传感器

AirPods 成为可穿戴脑机接口,从预防老年痴呆到成为 VR 传感器 加州大学圣地亚哥分校研究了一种可用于 AirPods 的外层柔性传感器,由于耳道靠近中枢神经系统,该传感器可以同时监测脑电波和乳酸浓度。脑状态和代谢物的监测是对早期疾病检测、健康监测、VR/AR 应用产生重大影响的两个维度。 耳朵靠近中枢神经系统、主要脉管系统和听觉皮层。该传感器除了可获取脑电图、眼电图、皮肤电活动、脉率和血氧饱和度等多个生理参数,还可以从多个外分泌汗腺分析重要代谢物。 数据通过耳机无线传输,实时分析佩戴者的认知变化、压力、情绪,神经退行性疾病 (如癫痫、阿尔茨海默症、帕金森)。加上传感器的电化学乳酸监测,还可区分全身性癫痫发作与心因性非癫痫和晕厥事件。

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可穿戴面部传感器可以帮助机器人解读人类的情绪状态 说到真正让机器了解我们 - 理解我们混乱的人类情感、情绪波动和内心需求是一件很困难的事情。不过,随着时间的推移,这种情况正在慢慢改变,而韩国蔚山国立科学技术研究院(UNIST)的研究人员公布的一个新系统可能会更快地推动我们的科技在情商方面的进步。UNIST的一个团队创造了一种可拉伸的可穿戴面部系统,它利用皮肤摩擦和振动监测来评估人的情绪,并自行发电。没错,它就像听起来一样怪异。这种可穿戴设备由一组薄而透明的柔性传感器组成,分别贴在头部左右两侧的脸上。每个传感器的主体贴在眼睛和耳朵之间,分支延伸到两只眼睛的上方和下方、下颌和后脑勺。研究小组表示,这些传感器可以定制,以适合任何脸型。查看粘合传感器及其在表面的位置传感器安装到位后,它们就会连接到一个集成系统,该系统经过训练,能够根据我们面部的应变模式和声音的振动解码人类的情绪。与其他使用类似技术的系统不同,该系统通过压电原理拉伸传感器材料,完全实现自我供电。这就意味着它可以整天佩戴在身上,而不用担心需要充电。根据 UNIST 研究人员的说法,这是首次创造出完全独立的可穿戴情绪识别系统。虽然基于脸部的贴纸不可能作为日常可穿戴设备流行起来,但 UNIST 团队将他们的技术融入了 VR 环境中,在这种环境中,想象它的蓬勃发展会更容易一些。想象一下,如果能开发出更全面的 VR 头显,就能监测我们的情绪,并相应地调整我们的虚拟世界。事实上,在测试过程中,研究人员利用他们的新情绪传感系统,在各种虚拟环境中根据佩戴者的情绪提供书籍、音乐和电影推荐。研究人员所做的工作是一系列努力的最新成果,这些努力旨在使技术对使用技术的人类更加敏感。随着技术越来越善于理解我们的情绪状态,机器人不仅能更好地利用我们的情绪来五福人类,而且这种进步还能打破人类与机器人之间残存的一些隔阂。试想一下,这对老年人的医疗陪伴机器人将产生怎样的影响。这样的机器可以与人对话,了解它们的的情绪,并采用适当的诱导性对话策略来克服对自我护理的顽固抵触情绪,而不是一个一天三次用平淡的机械声音催促你吃药或多喝水的恼人的机器人。又比如,情感智能机器人可以为孩子们提供一个安全的场所,让他们讨论那些难以与人类伙伴谈论的话题。因为这些机器人可以保持冷静,时钟可以提供头脑清醒的建议,而沮丧的父母可能无法做到这一点。在更邪恶的想象中,情绪读取技术可以充当一种先进的测谎仪,不管一个人说自己的感受如何,它都能解读出他的真实感受。情感智能技术影响我们生活的方式几乎和我们人类每天经历的各种情感一样无穷无尽。虽然在脸上佩戴粘性传感器可能不是未来的发展方向,但研究所的工作无疑有助于在通往"只懂我们"的机器的道路上再迈出坚实的一步。或者,正如研究负责人 Jiyun Kim 所说:"为了实现人机之间的有效互动,人机界面(HMI)设备必须能够收集各种类型的数据并处理复杂的综合信息。这项研究体现了在下一代可穿戴系统中使用情绪这种复杂形式的人类信息的潜力"。上述研究发表在《自然通讯》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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用于脑机接口的工程石墨烯界面有望改变神经科学 这项研究由加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)与巴塞罗那自治大学(UAB)及其他国内外合作伙伴共同发起,目前正通过衍生公司 INBRAIN Neuroelectronics 开发治疗应用。石墨烯技术的主要特点在欧洲石墨烯旗舰项目(European Graphene Flagship project)的多年研究之后,ICN2 与曼彻斯特大学(University of Manchester)合作,率先开发出 EGNITE(Engineered Graphene for Neural Interfaces,用于神经接口的工程石墨烯),这是一类新型的基于石墨烯的灵活、高分辨率、高精度植入式神经技术。该成果最近发表在《自然-神经技术》(Nature Neurotechnology)杂志上,旨在通过创新技术为神经电子学和脑机接口的蓬勃发展做出贡献。EGNITE 以其发明者在碳纳米材料制造和医学转化方面的丰富经验为基础。这项基于纳米多孔石墨烯的创新技术集成了半导体行业的标准制造工艺,可组装直径仅为 25 微米的石墨烯微电极。这种石墨烯微电极具有低阻抗和高电荷注入的特性,是灵活高效的神经接口的基本属性。临床前功能验证与 ICN2 合作的多位神经科学和生物医学专家利用中枢神经系统和周围神经系统的不同模型进行了临床前研究,结果表明 EGNITE 能够异常清晰和精确地记录高保真神经信号,更重要的是,它还能提供高度针对性的神经调节。EGNITE 技术将高保真信号记录和精确神经刺激独特地结合在一起,可能是神经电子疗法的一个重要进步。这一创新方法填补了神经技术领域的一个重要空白,而在过去二十年中,神经技术领域的材料几乎没有取得任何进展。EGNITE 电极的开发有能力将石墨烯置于神经技术材料的最前沿。国际合作与科学领导力石墨烯旗舰项目是欧洲在过去十年间提出的一项倡议,旨在推动欧洲在依靠石墨烯和其他二维材料的技术领域取得战略领先地位。这一科学突破的背后是 ICN2 研究人员 Damià Viana(现就职于 INBRAIN Neuroelectronics)、Steven T. Walston(现就职于南加州大学)和 Eduard Masvidal-Codina 在 ICREA 领导人 Jose A. Garrido 的指导下共同努力的结果。Garrido 和 ICREA Kostas Kostarelos(ICN2纳米医学实验室和英国曼彻斯特大学生物、医学与健康学院的负责人)的指导下进行。巴塞罗那自治大学(UAB)神经科学研究所和细胞生物学、生理学与免疫学系的泽维尔-纳瓦罗(Xavier Navarro)、娜塔莉亚-德拉-奥利瓦(Natàlia de la Oliva)、布鲁诺-罗德里格斯-梅阿纳(Bruno Rodríguez-Meana)和豪梅-德尔-瓦莱(Jaume del Valle)也参与了这项研究。这项合作得到了巴塞罗那微电子研究所(IMB-CNM)、英国曼彻斯特国家石墨烯研究所、法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学格勒诺布尔神经科学研究所和巴塞罗那大学等国内外知名机构的大力支持。在 CIBER 研究员 Xavi Illa 博士的指导下,在 IMB-CNM(CSIC)的微米和纳米加工洁净室进行了与标准半导体制造工艺的技术整合。临床转化:下一步行动文章中描述的 EGNITE 技术已获得专利,并授权给 INBRAIN Neuroelectronics 公司使用,该公司是 ICN2 和 ICREA 在中船重工集团 IMB-CNM 支持下在巴塞罗那分拆出来的公司。该公司也是石墨烯旗舰项目的合作伙伴,目前正在牵头将这项技术转化为临床应用和产品。在首席执行官卡罗琳娜-阿吉拉尔(Carolina Aguilar)的领导下,INBRAIN Neuroelectronics 公司正在为这项创新石墨烯技术的首次人体临床试验做准备。加泰罗尼亚在半导体工程方面的产业和创新前景广阔,其雄心勃勃的国家战略计划建设最先进的设施,以生产基于新兴材料的半导体技术,这为加快将今天介绍的这些成果转化为临床应用提供了前所未有的机会。《自然-纳米技术》这篇文章介绍了一种基于石墨烯的创新神经技术,该技术可利用现有的半导体制造工艺进行升级,具有产生变革性影响的潜力。ICN2 及其合作伙伴将继续推进和成熟所述技术,以期将其转化为真正有效和创新的神经治疗技术。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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