Международная группа исследователей из Мельбурнского университета и Университетского колледжа Лондона обнаружила, что привычные всем внутриканальные наушники способны улавливать и классифицировать активность головного мозга. Встроенные в них акустические датчики фиксируют едва уловимые изменения слухового восприятия, позволяя судить об уровне когнитивной нагрузки — умственных усилиях, которые определяют успешность обучения, продуктивность и даже ранние признаки возрастного снижения познавательных способностей.
Ученые использовали серийные наушники, оснастив их миниатюрным динамиком и чувствительным микрофоном, чтобы регистрировать так называемую отоакустическую эмиссию. Эти сигналы отражают нагрузку на центральную нервную систему. Для 19 добровольцев 20—55 лет разработали серию слуховых заданий, вызывающих разные уровни когнитивной нагрузки, а затем обучили модель искусственного интеллекта классифицировать эти состояния по четырем градациям.
Выяснилось, что с ростом когнитивной нагрузки слуховая чувствительность повышается, причем характер изменений зависит от возраста и пола — это открывает путь к персонализированному мониторингу.
«Некоторые модели наушников уже умеют отслеживать движения и пульс. В ближайшей перспективе они смогут также контролировать активность мозга. Это превратит их в индивидуальный когнитивный монитор, способный в реальном времени адаптировать учебный материал, повышать продуктивность или сигнализировать о начинающихся проблемах со здоровьем», — отмечают авторы исследования.
Технология найдет применение в образовании, авиации, здравоохранении, при проектировании интерфейсов и в военном деле — везде, где важно своевременно выявлять умственную перегрузку или, напротив, готовность к усвоению нового. На следующем этапе авторы планируют проверить результаты на более крупных и разнородных выборках, чтобы подтвердить возможность масштабирования своего метода.
Ранее ученые Lancaster University установили, что потеря слуха может быть признаком болезни Паркинсона.