可穿戴技术通过皮肤来测量心理活动
纽约大学坦顿分校的研究人员在开发可穿戴技术方面取得了一个关键的里程碑，该技术可以通过皮肤测量关键的大脑机制。
生物医学工程副教授Rose Faghih在过去的七年里一直致力于一项可以测量的技术心理活动使用真皮电活动(EDA)——一种皮肤的电现象，受与情绪状态相关的大脑活动的影响。内部压力，无论是由疼痛、疲惫或特别紧凑的日程安排引起的，都可能导致eda的变化精神状态．
该公司的首要目标是为可穿戴自适应闭环架构设计一种多模态智能无创大脑状态解码器，法希称之为MINDWATCH，它将作为一种监测佩戴者精神状态的方式，并提供推动，帮助他们恢复到更中立的精神状态。例如，如果一个人正经历着一场特别严重的工作压力，MINDWATCH可以捕捉到这一点，并自动播放一些放松的音乐。
现在，faghih和她以前的博士生Rafiul Amin一起完成了监测这些信息所需的关键任务。他们首次开发了一种新颖的推理引擎，可以通过皮肤实时监测大脑活动，具有很高的可扩展性和准确性。研究结果发表在一篇新论文中，“真皮电活动的生理表征使可扩展的近实时自主神经系统激活推理成为可能”，发表在PLOS计算生物学．
“从可穿戴设备实时推断自主神经系统激活，为监测和改进提供了新的机会心理健康以及认知参与，”费希说
以前通过皮肤测量交感神经系统激活的方法需要几分钟，这对于可穿戴设备来说并不实用。虽然她早期的工作重点是通过汗液激活和其他因素推断大脑活动，但这项新研究增加了对大脑活动的建模汗腺他们自己。该模型包括直接的三维状态空间表示
汗液通过毛孔开口分泌，扩散，然后相应的蒸发和再吸收。这个详细的腺体模型为推断大脑活动提供了独特的见解。
新模型基于26个健康个体的数据。研究人员表示，他们可以高可靠性地破译大脑信号。此外，他们的新算法对计算能力的要求是最低的，可以在几秒钟内获得大脑和生理方面的见解，而以前的另一种方法需要几分钟。这意味着具有惊人速度、高可扩展性和卓越可靠性的小型可穿戴监测技术触手可及。
该方法的广泛影响和应用包括表现监测、心理健康监测、测量疼痛和认知压力。心理健康追踪可以帮助更好地管理自闭症、创伤后应激障碍、过度易怒、自杀倾向等等。绩效跟踪和认知压力跟踪有助于提高个人生产力和生活质量。
Faghih说:“一个人的表现取决于他们的认知投入和唤醒水平。”例如，非常低或非常高的唤醒水平会导致糟糕的表现。因此，人们期望。最终，研究人员可以利用推断出的自主神经系统激活和解码唤醒来开发提高工作效率的干预措施。”
该方法的一个应用实例是糖尿病神经病变等疾病的早期诊断。小神经将大脑刺激传递到身体的许多部位，包括那些与皮肤电导反应有关的部位。为了跟踪接收到的大脑活动，EDA可以在身体神经病变易发的皮肤区域定期测量和监测。如果一个皮肤区域有神经病变(即，微小的神经已经受损)，检查大脑不会激活该区域。通过监测变化，医生可以看到病情如何糖尿病性神经病进展，并可能导致治疗计划的改变。
另一个例子是一个新生儿在手术后极度疼痛，无法表达他们的痛苦程度。医生可以使用EDA记录并进行推断大脑的活动评估婴儿病人的疼痛程度，并根据需要进行干预。
对于Faghih来说，这项工作可能代表着一个突破精神卫生保健．监测弱势群体的心理状态可以帮助他们获得更有效的护理，并防止心理健康状况下降或情绪波动带来的严重后果。
她的团队目前正在研究如何将该模型整合到可穿戴设备中，包括消除由剧烈运动和锻炼等因素引起的信息“噪音”，以及寻求潜在的合作伙伴关系来设计和制造携带该算法的设备。
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