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

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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苹果Siri新专利:借助 AirPods 运动传感器,通过语言模型训练“读取”唇语 苹果在专利中概述了一种全新的监测方式,表示声音容易收到背景音等干扰,希望通过 AirPods 内置的陀螺仪或加速度计来记录微妙的面部运动,不仅可以减少耗电量和处理负担,而且可以提高准确度。 苹果表示通过加速度计和陀螺仪等运动传感器,记录嘴巴、脖子或头部的运动,并通过算法和语言模型来“读取”用户的唇语。

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比盐粒还小的微型芯片未来有望改变医学传感器技术 传感器网络的设计使芯片可以植入人体或集成到可穿戴设备中。每个亚毫米大小的硅传感器都模仿大脑神经元通过尖峰电活动进行交流的方式。传感器检测到特定的尖峰事件,然后利用无线电波实时无线传输数据,从而节省了能源和带宽。布朗大学博士后研究员、该研究的第一作者李继勋(Jihun Lee)说:"我们的大脑以一种非常稀疏的方式工作。神经元不会一直发射。它们压缩数据,稀疏地发射,因此效率非常高。我们的无线通信方法就是在模仿这种结构。传感器不会一直发送数据它们只会在需要时发送相关数据,就像短暂的电脉冲一样,而且它们能够独立于其他传感器发送数据,无需与中央接收器协调。通过这样做,我们可以节省大量能源,避免中央接收器中心被意义不大的数据淹没。"这种射频传输方案还使系统具有可扩展性,并解决了当前传感器通信网络的一个常见问题:它们必须完全同步才能正常工作。研究小组在《自然-电子学》(Nature Electronics)杂志上撰文,介绍了一种新颖的无线通信网络方法,这种网络可以从数千个微电子芯片中高效地传输、接收和解码数据,而每个芯片的大小都不超过一粒盐。图片来源:Nick Dentamaro/布朗大学研究人员说,这项工作标志着大规模无线传感器技术向前迈出了重要一步,有朝一日可能会帮助科学家们确定如何从这些小小的硅器件中收集和解读信息,特别是由于现代科技的发展,电子传感器已变得无处不在。布朗大学工程学院教授、该研究的资深作者阿尔托-努尔米科(Arto Nurmikko)说:"我们生活在一个传感器的世界里。传感器无处不在。它们当然出现在我们的汽车里,出现在许多工作场所,而且越来越多地进入我们的家庭。对这些传感器来说,最苛刻的环境永远是人体内部。"因此,研究人员认为该系统有助于为下一代植入式和可穿戴式生物医学传感器奠定基础。医学界越来越需要高效、不显眼、不易察觉的微型设备,这些设备还能作为大型组合的一部分运行,以绘制整个相关区域的生理活动图。"李说:"在实际开发这种基于尖峰的无线微传感器方面,这是一个里程碑。如果我们继续使用传统方法,就无法收集到这些应用在这类下一代系统中需要的高信道数据。"传感器所识别和传输的事件可以是特定的事件,如监测环境的变化,包括温度波动或某些物质的存在。传感器之所以能够使用如此少的能源,是因为外部收发器在传感器传输数据时为其提供无线供电,这意味着传感器只需在收发器发出的能量波范围内就能获得充电。这种无需插入电源或电池即可运行的能力使它们在许多不同的情况下都能方便、灵活地使用。研究小组在计算机上设计和模拟了复杂的电子器件,并通过多次制造迭代来制造传感器。这项工作建立在Nurmikko 在布朗大学实验室先前研究的基础上,该研究推出了一种名为"神经粒"的新型神经接口系统。该系统使用一个由微型无线传感器组成的协调网络来记录和刺激大脑活动。"这些芯片是相当复杂的微型电子设备,我们花了一段时间才做到这一点,"隶属于布朗大学卡尼脑科学研究所的努尔米科说。"要定制操纵这些传感器电子特性的几种不同功能它们基本上被挤压到硅片的几分之一毫米空间所需的工作量和精力并不小。"研究人员展示了他们系统的效率,以及该系统的潜在扩展能力。他们使用实验室中的 78 个传感器对系统进行了测试,发现即使传感器在不同时间传输数据,也能准确无误地收集和发送数据。通过模拟,他们能够展示如何利用约8000个假定植入的传感器,解码从灵长类动物大脑中收集到的数据。研究人员表示,下一步工作包括优化系统以降低功耗,以及探索神经技术以外的更广泛应用。李说:"目前的工作提供了一种方法,我们可以在此基础上进一步发展。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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低血糖真的很可怕:严重会要命 别再不当回事了

低血糖真的很可怕:严重会要命 别再不当回事了 低血糖,一个很多人可能都经历过的时刻,特别是很多女性。有网友还分享了自己的“低血糖的尴尬瞬间”:图片来源于网络虽然读起来似乎在“社死”中还有一点搞笑,很多人对自己低血糖的事也没特别在意,但其实,低血糖真的很危险!!!什么是低血糖?低血糖有哪些危害?低血糖,顾名思义就是指体内血糖的浓度低于正常下限,现在普遍认为这个下限值是 3.9mmol/L 。对于正常人,如果血糖低于 2.8mmol/L ,就会出现相应的低血糖症状。糖是人体的能量来源,低血糖代表着体内能源缺失,可能导致大脑、心脏等重要脏器受损,比如认知功能障碍、小脑性共济失调、心源性猝死等。低血糖的临床表现可分为自主神经兴奋症状和神经缺糖症状两大类。自主神经兴奋症状包括饥饿感、乏力、出汗、心率加快、震颤、焦虑、收缩压增高、感觉异常等。神经缺糖症状是中枢神经系统神经元葡萄糖耗竭后而引起的,症状包括抽搐、意识改变、精神行为异常,轻者表现为嗜睡、意识模糊,重者昏迷。如果低血糖严重并持续,可导致死亡。哪些人容易出现低血糖?低血糖主要发生在糖尿病患者身上,无糖尿病患者的低血糖是罕见的。其余少见原因有胰岛素瘤、急性酒精中毒、肝/肾衰竭等危重疾病、某些药物等等。如果长期饮食摄入不足,或者晨起空腹锻炼,也有低血糖的风险。也就是说,如果频繁低血糖,有可能是糖尿病或是其他疾病的前兆,建议及时去医院检查。对于 1 型糖尿病患者和需要使用胰岛素的 2 型糖尿病患者,低血糖可以说是不可避免的并发症,会成为他们保持血糖平稳的主要障碍。反复的低血糖将导致高血糖状态,从而增加糖尿病并发症风险,最终降低患者的生活质量,并导致医疗花费增加。更值得注意的是,部分患者的无症状低血糖情况。对于 1 型糖尿病患者,无症状低血糖的发生比例与严重低血糖的风险呈正相关。无症状听起来很轻,但是有些低血糖患者无症状反而是严重的表现,这代表他的交感肾上腺反应由于长期反复的低血糖而受损,无法早期出现症状,最后可能只有影响到了认知才会出现症状,也就是达到了严重低血糖水平[6]。这样也就丧失了早期治疗的机会。研究发现,治疗 25 年,这种现象在 1 型糖尿病患者中的患病率达到50% ,而在 2 型糖尿病患者中的患病率约为 10% 。因此,为了及时发现低血糖,具有低血糖风险的患者应该定期监测血糖。发现了低血糖就应该及早重视、尽快处理,尤其是 1 型糖尿病患者。出现了低血糖,该怎么办?出现了低血糖,如果神志清醒,可以自主进食,可以自行补充碳水化合物(糖),这里要提醒一下,一定要避免吃了过多的糖。避免低血糖缓过来了,结果又高血糖。如果已经昏迷或者无法完成独自进食,就必须输液或者肌注胰高血糖素来纠正了。在缓解了低血糖后,需要进一步排查可能造成低血糖的原因,纠正各种危险因素。比如对于发生无感知低血糖的患者,应该放宽血糖控制目标,严格避免再次发生低血糖。平时怎么预防低血糖?1.首先要做好原发病的规范治疗,控制常见病因,比如糖尿病、肾功能不全、肝功能不全。2.避免过于严苛的血糖管理,老年人谨慎使用强化治疗(即短期额外使用胰岛素)。《中国老年糖尿病诊疗指南( 2021 年版)》也提出来了“去强化治疗策略”,促进老年糖尿病的精细化管理。3.避免饮酒,因为酒精也会影响血糖代谢。4.避免过量运动,通过在体育锻炼前后监测血糖,可以及早采取措施预防低血糖。5.有低血糖风险的患者要在医生的指导下,为自己配备葡萄糖或含碳水化合物的食物,并始终将它们放在手边。6.随身携带糖尿病急救卡,万一出现低血糖又不能自救的情况,方便路人救助,争取抢救时间。7.如果自己的孩子有低血糖风险,家长应随身携带糖果,在孩子出现低血糖症状时,及时让孩子吃下补充糖分,补充糖分后 15 分钟再次检测血糖是否恢复;孩子如果要运动,也应该在运动前后检测血糖以避免发生低血糖;还有非常重要的一点是,要将孩子的情况同步给老师与学校。 ... PC版: 手机版:

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