אתגר את הזיכרון שלך! שחק במשחק ה-N-Back החדש באפליקציית Emotiv
אתגר את הזיכרון שלך! שחק במשחק ה-N-Back החדש באפליקציית Emotiv
אתגר את הזיכרון שלך! שחק במשחק ה-N-Back החדש באפליקציית Emotiv
מדעי המוח בתפקיד הנהג
מהול ניאק
שתף:
נכתב על ידי ד"ר ניקולאס וויליאמס, מדען מחקר ב-EMOTIV.
לפני מספר חודשים חזרתי לארצות הברית לאחר שמונה שנים של מגורים בחו"ל. חלק מההתחלה מחדש היה לקנות את כל מה שצריך לחיים. בנוסף לספה, מיטה ושולחן אוכל, כמובן שהייתי צריך מכונית. בהתחשב בעצמי כאדם שמבין כלכלה, חיפשתי בלעדית דגמים ישנים וחסכוניים אך במהרה נשחקתי מהמחירים המנופחים והמלאי המועט. שוק הרכב המשומש של 2021 היה בפועל דוחף אותי לקנות חדש, ובסופו של דבר עשיתי זאת. חוסר שביעות הרצון שלי מהפרת הכללים הבסיסיים של כלכלת הפרט התחלף במהירות בהתלהבות בלתי מרוסנת מהנוחות והתכונות שהגיעו עם ה-SUV החדשה שלי מ-Toyota.
התרשמתי במיוחד מהתכונות האוטונומיות שעד כה רק קראתי עליהן. היגוי מסייע ומכ"ם קדמי הפכו נסיעות ארוכות לקלות. כל שעלי היה לעשות זה לשמור את עיניי על הכביש ויד על ההגה והמכונית שלי למעשה נהגה בעצמה. כלול בכך את מניעת התנגשות, ניטור נקודה עיוורת, מצלמות אחוריות עם מערכת התראה למניעת חזרה עם מישהו מאחור, והמכונית החדשה הזו הייתה אובייקטיבית בטוחה בסדרי גודל מהדגמים הישנים שנסעתי בהם ברוב העשור האחרון.
מכוניות, כמובן, עדיין לא נוהגות בעצמן. למרות שיש להן תכונות בטיחות ואוטונומיה יפות, עדיין נדרשות השגחת נהג והתערבות כאשר יש צורך. אנחנו רחוקים מאוד מהסרת המרכיב האנושי מהנהיגה, וזהו המרכיב הזה האחראי בעיקר על תאונות רכב וקטסטרופות. בני האדם טועים מאחורי ההגה. בין אם הם מחליטים לנהוג ברכב אחרי שתייה, או שחושב ששיעור הוא כיף, או שהם צריכים 'לסחוט' עוד כמה מיילים לפני שהם עוצרים כדי לנוח, בני האדם אחראים על הרבה אירועים שניתן היה למנוע.
[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]
לפי רשות בטיחות בדרכים הלאומית של ארה"ב (NHTSA), בשנת 2019 נחוו 36,096 מקרי מוות בתאונות בכבישים. ב-2020, הסטטיסטיקה הצפויה עומדת על מעל 38,000 [1]. אחוז גדול מהם מיוחס לנהיגה מסוכנת ולכן ניתנים למניעה. ה-NHTSA זיהה שישה סוגים של נהיגה מסוכנת: מהירות, נהיגה בשכרות או תחת השפעת סמים, אי שימוש (או שימוש לא נאות) בחגורות בטיחות, נהיגה מוסחת, ונהיגה בעייפות. מאחר ששני שלישים מכלל מקרי המוות בכביש מיוחסים למהירות ונהיגה תחת השפעה, רבות מהקמפיינים להתערבות מכוונים היטב אל הסיכונים הללו. עם זאת, נהיגה מוסחת ונהיגה בעייפות מובילים לסדר לא קטן של מתים, עם 3,142 מיתות במצבים של הסחות דעת ו-697 מיתות עקב עייפות ב-2019 [2].
שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה
מדעי המוח על ההגה - שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה.
נוירוסיינסטים משתמשים בשיטות שונות למדידת תשומת לב במעבדה. אחת השיטות מנצלות את העובדה שהמוח שלנו פולט כמויות זעירות של חשמל בזמן שהנוירונים שלו יורים. בעזרת אלקטרואנצפלוגרמה (EEG), אנחנו יכולים למדוד את התנודות בחשמל הזה כדי להבין מתי ואיפה המוח פעיל. המהירות, או התדר, שבו מתרחש התנודות הללו קרויים אוסצילציות, או בצורה יותר נפוצה, גלי מוח. התדר של גלי המוח יכול להעניק Insight בקשר למצבים או תהליכים מנטליים.
למשל, גלי מוח שמהירותם בתדר של 14 עד 30 פעם בשנייה (או 14 - 30 הרץ) מוכרים כגלי בטא ומתקשרים לרמת מעורבות מנטלית גבוהה. אוסצילציות בטווח של 8 - 13 הרץ מכונות גלי אלפא ונמצאות לרוב במהלך תקופות של רגיעה או תשומת לב פאסיבית. למשל, תראו גלי אלפא כאשר אדם במדיטציה. גלי טטא הם אוסצילציות בין 4 ל-7 הרץ ונראים כשהאדם נמצא ברגיעה עמוקה או עייף. הגלים האיטיים ביותר הם גלי דלתא (1 - 4 הרץ) ונראים כאשר אדם ישן שינה עמוקה.
ראה פוסט קשור מדריך התקן למתחילים על EEG
במעבדה, מדענים יכולים למדוד את התזמון, הגודל והתדר של גלי המוח כדי לקבוע כמה אנשים מעורבים או לא מעורבים בעת ביצוע משימות. לדוגמה, כשאדם רואה או שומע משהו שהוא חיפש, ה-EEG שלו מציג תגובה מסוימת שנקראת P300, שהיא גל בעוצמה גדולה שמתרחש כ-300 מילישניות לאחר הופעת החפץ [3]. כמו כן, ירידה באוסצילציות אלפא יכולות להצביע על כך שמישהו משקיע תשומת לב רבה במשהו [4]. גם מצב עייפות מייצר תבניות EEG בלתי ניתנות לגילוי באמצעות שינויים באוסצילציות הדלתא, טטא ואלפא [5].
כיצד אנחנו יכולים למדוד תשומת לב במכונית?
ברכב אנחנו יכולים למדוד תשומת לב ועייפות באמצעות שיטות התנהגותיות. לדוגמה, מצלמות יכולות לעקוב אחרי עיניים של נהגים כדי לבדוק שהם מסתכלים על הכביש. בנוסף, מצלמות יכולות לגלות מתי ראשים מתחילים לרדת רפויים ולציין על עייפות. עם זאת, אם מישהו מסתכל על הכביש או שהראש שלו לא רך, זה לא מבטיח שהם משלימים תשומת לב או שהם לא תשושים. EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלה. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
מדעי המוח על ההגה - EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלו. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
ב-2020, חוקרים ערכו סקירה שיטתית של מחקרים שהשתמשו במערכות EEG מסחריות לזיהוי עייפות בזמן אמת [6]. הם דיווחו שהסט הרחב ביותר בשימוש בסוג המחקרים האלה היה EMOTIV, ולאחריו Neurosky, Interaxon, ו-OpenBCI. לזיהוי עייפות, הם מצאו שאפילו מאפייני EEG בסיסיים, כמו אוסצילציות תדרים, יכולים לשמש לגילוי עייפות. עם זאת, מציינים שבמקרים רבים "נשאר צורך בייעול אלגוריתמות", כלומר שימוש באלגוריתמי למידה מכונתית הביא לגילויי מדויקים יותר.
מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו
EMOTIV הייתה המובילה ב-EEG מסחרי ביותר מעשור. במהלך תקופה זו, פיתחו מערכות EEG בצורות שונות, מכובעים מחקריים מסורתיים עם 32 ערוצים לאוזניות בתוך האוזן עם 2 ערוצים. מערכות עם צורות קומפקטיות, כמו אוזניות MN8 או Insight, מהוות את הצעדים הראשונים לקראת נוירוטק יום-יומי לובש. על ידי שילוב של סוגי החומרה האלה במערכת נהיגה של כלי רכב, ייתכן ונוכל למנוע תאונות לפני שהמצבים המנטליים התורמים מתרחשים.
מדעי המוח על ההגה - מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו.
הטמעת חומרה של EEG ברכבים היא רק חלק מהפתרון. כדי לנצל את הנתונים המוחיים שנצברו, אנו צריכים לעבד אותם למטריים שימושיים. אלגוריתמים מתוחכמים של למידה מכונתית משיגים זאת על ידי פענוח נתוני EEG לתכונות שיכולות לאנדקס מצבים מנטליים ספציפיים. לצורך העניין, EMOTIV פיתחה שבעה גילויים כאלה: תסכול, עניין, הרפיה, מעורבות, התרגשות, תשומת לב ולחץ. מהנדסי EMOTIV עבדו מקרוב עם נוירוסיינסנטים כדי לפתח את הגילויים הללו דרך מחקרים ניסויים מחמירים המשתמשים בפרוטוקולים שידוע שהם מייצרים את המצבים הללו. בתחום הרכב, EMOTIV מלטשת בימים אלה מערכת לזיהוי הסחת דעת של נהגים שפותחה באמצעות סימולטור נהיגה. זה מגיע לאחר תוצאות מבטיחות משיתוף פעולה עם רשת האוטומציה המלכותית של מערב אוסטרליה, שהביאה לרכב מופעל תשומת לב שהאט כשירדה תשומת לב [7]. ניתן למצוא כמה סרטונים של השיתוף הפעולה והתוצאות ביוטיוב.
מדעי המוח ועתיד הנהיגה
מדעי המוח על ההגה - מדעי המוח ועתיד הנהיגה.
ממהלכים מוקדמים כמו חגורות בטיחות ופסי רעידות ועד כאלה מודרניים כמו בלימת חירום אוטומטית והיגוי עזר, המכוניות שלנו הפכו לבטוחות הרבה יותר. עם זאת, מספר ההרוגים מתוצאות של תאונות מראה שיש לנו דרך ארוכה ללכת לפני שנוכל להחשיב כלי רכב ל"בטוחים". ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, אין ספק שהמכוניות שלנו ימשיכו לזכות לבטיחות רבה יותר, אך כל עוד בני האדם הם המפעילים העיקריים של כלי רכב, ימשיכו להתרחש תאונות עקב טעויות אנוש. טכנולוגיית EEG משתחלת ייחודית להצעת דרך להקטין את המרכיב האנושי על ידי זיהוי סמנים עדינים והתערבות לפני שהתנאים הגורמים לתאונות מתרחשים.
רשימת מקורות
נכתב על ידי ד"ר ניקולאס וויליאמס, מדען מחקר ב-EMOTIV.
לפני מספר חודשים חזרתי לארצות הברית לאחר שמונה שנים של מגורים בחו"ל. חלק מההתחלה מחדש היה לקנות את כל מה שצריך לחיים. בנוסף לספה, מיטה ושולחן אוכל, כמובן שהייתי צריך מכונית. בהתחשב בעצמי כאדם שמבין כלכלה, חיפשתי בלעדית דגמים ישנים וחסכוניים אך במהרה נשחקתי מהמחירים המנופחים והמלאי המועט. שוק הרכב המשומש של 2021 היה בפועל דוחף אותי לקנות חדש, ובסופו של דבר עשיתי זאת. חוסר שביעות הרצון שלי מהפרת הכללים הבסיסיים של כלכלת הפרט התחלף במהירות בהתלהבות בלתי מרוסנת מהנוחות והתכונות שהגיעו עם ה-SUV החדשה שלי מ-Toyota.
התרשמתי במיוחד מהתכונות האוטונומיות שעד כה רק קראתי עליהן. היגוי מסייע ומכ"ם קדמי הפכו נסיעות ארוכות לקלות. כל שעלי היה לעשות זה לשמור את עיניי על הכביש ויד על ההגה והמכונית שלי למעשה נהגה בעצמה. כלול בכך את מניעת התנגשות, ניטור נקודה עיוורת, מצלמות אחוריות עם מערכת התראה למניעת חזרה עם מישהו מאחור, והמכונית החדשה הזו הייתה אובייקטיבית בטוחה בסדרי גודל מהדגמים הישנים שנסעתי בהם ברוב העשור האחרון.
מכוניות, כמובן, עדיין לא נוהגות בעצמן. למרות שיש להן תכונות בטיחות ואוטונומיה יפות, עדיין נדרשות השגחת נהג והתערבות כאשר יש צורך. אנחנו רחוקים מאוד מהסרת המרכיב האנושי מהנהיגה, וזהו המרכיב הזה האחראי בעיקר על תאונות רכב וקטסטרופות. בני האדם טועים מאחורי ההגה. בין אם הם מחליטים לנהוג ברכב אחרי שתייה, או שחושב ששיעור הוא כיף, או שהם צריכים 'לסחוט' עוד כמה מיילים לפני שהם עוצרים כדי לנוח, בני האדם אחראים על הרבה אירועים שניתן היה למנוע.
[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]
לפי רשות בטיחות בדרכים הלאומית של ארה"ב (NHTSA), בשנת 2019 נחוו 36,096 מקרי מוות בתאונות בכבישים. ב-2020, הסטטיסטיקה הצפויה עומדת על מעל 38,000 [1]. אחוז גדול מהם מיוחס לנהיגה מסוכנת ולכן ניתנים למניעה. ה-NHTSA זיהה שישה סוגים של נהיגה מסוכנת: מהירות, נהיגה בשכרות או תחת השפעת סמים, אי שימוש (או שימוש לא נאות) בחגורות בטיחות, נהיגה מוסחת, ונהיגה בעייפות. מאחר ששני שלישים מכלל מקרי המוות בכביש מיוחסים למהירות ונהיגה תחת השפעה, רבות מהקמפיינים להתערבות מכוונים היטב אל הסיכונים הללו. עם זאת, נהיגה מוסחת ונהיגה בעייפות מובילים לסדר לא קטן של מתים, עם 3,142 מיתות במצבים של הסחות דעת ו-697 מיתות עקב עייפות ב-2019 [2].
שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה
מדעי המוח על ההגה - שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה.
נוירוסיינסטים משתמשים בשיטות שונות למדידת תשומת לב במעבדה. אחת השיטות מנצלות את העובדה שהמוח שלנו פולט כמויות זעירות של חשמל בזמן שהנוירונים שלו יורים. בעזרת אלקטרואנצפלוגרמה (EEG), אנחנו יכולים למדוד את התנודות בחשמל הזה כדי להבין מתי ואיפה המוח פעיל. המהירות, או התדר, שבו מתרחש התנודות הללו קרויים אוסצילציות, או בצורה יותר נפוצה, גלי מוח. התדר של גלי המוח יכול להעניק Insight בקשר למצבים או תהליכים מנטליים.
למשל, גלי מוח שמהירותם בתדר של 14 עד 30 פעם בשנייה (או 14 - 30 הרץ) מוכרים כגלי בטא ומתקשרים לרמת מעורבות מנטלית גבוהה. אוסצילציות בטווח של 8 - 13 הרץ מכונות גלי אלפא ונמצאות לרוב במהלך תקופות של רגיעה או תשומת לב פאסיבית. למשל, תראו גלי אלפא כאשר אדם במדיטציה. גלי טטא הם אוסצילציות בין 4 ל-7 הרץ ונראים כשהאדם נמצא ברגיעה עמוקה או עייף. הגלים האיטיים ביותר הם גלי דלתא (1 - 4 הרץ) ונראים כאשר אדם ישן שינה עמוקה.
ראה פוסט קשור מדריך התקן למתחילים על EEG
במעבדה, מדענים יכולים למדוד את התזמון, הגודל והתדר של גלי המוח כדי לקבוע כמה אנשים מעורבים או לא מעורבים בעת ביצוע משימות. לדוגמה, כשאדם רואה או שומע משהו שהוא חיפש, ה-EEG שלו מציג תגובה מסוימת שנקראת P300, שהיא גל בעוצמה גדולה שמתרחש כ-300 מילישניות לאחר הופעת החפץ [3]. כמו כן, ירידה באוסצילציות אלפא יכולות להצביע על כך שמישהו משקיע תשומת לב רבה במשהו [4]. גם מצב עייפות מייצר תבניות EEG בלתי ניתנות לגילוי באמצעות שינויים באוסצילציות הדלתא, טטא ואלפא [5].
כיצד אנחנו יכולים למדוד תשומת לב במכונית?
ברכב אנחנו יכולים למדוד תשומת לב ועייפות באמצעות שיטות התנהגותיות. לדוגמה, מצלמות יכולות לעקוב אחרי עיניים של נהגים כדי לבדוק שהם מסתכלים על הכביש. בנוסף, מצלמות יכולות לגלות מתי ראשים מתחילים לרדת רפויים ולציין על עייפות. עם זאת, אם מישהו מסתכל על הכביש או שהראש שלו לא רך, זה לא מבטיח שהם משלימים תשומת לב או שהם לא תשושים. EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלה. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
מדעי המוח על ההגה - EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלו. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
ב-2020, חוקרים ערכו סקירה שיטתית של מחקרים שהשתמשו במערכות EEG מסחריות לזיהוי עייפות בזמן אמת [6]. הם דיווחו שהסט הרחב ביותר בשימוש בסוג המחקרים האלה היה EMOTIV, ולאחריו Neurosky, Interaxon, ו-OpenBCI. לזיהוי עייפות, הם מצאו שאפילו מאפייני EEG בסיסיים, כמו אוסצילציות תדרים, יכולים לשמש לגילוי עייפות. עם זאת, מציינים שבמקרים רבים "נשאר צורך בייעול אלגוריתמות", כלומר שימוש באלגוריתמי למידה מכונתית הביא לגילויי מדויקים יותר.
מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו
EMOTIV הייתה המובילה ב-EEG מסחרי ביותר מעשור. במהלך תקופה זו, פיתחו מערכות EEG בצורות שונות, מכובעים מחקריים מסורתיים עם 32 ערוצים לאוזניות בתוך האוזן עם 2 ערוצים. מערכות עם צורות קומפקטיות, כמו אוזניות MN8 או Insight, מהוות את הצעדים הראשונים לקראת נוירוטק יום-יומי לובש. על ידי שילוב של סוגי החומרה האלה במערכת נהיגה של כלי רכב, ייתכן ונוכל למנוע תאונות לפני שהמצבים המנטליים התורמים מתרחשים.
מדעי המוח על ההגה - מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו.
הטמעת חומרה של EEG ברכבים היא רק חלק מהפתרון. כדי לנצל את הנתונים המוחיים שנצברו, אנו צריכים לעבד אותם למטריים שימושיים. אלגוריתמים מתוחכמים של למידה מכונתית משיגים זאת על ידי פענוח נתוני EEG לתכונות שיכולות לאנדקס מצבים מנטליים ספציפיים. לצורך העניין, EMOTIV פיתחה שבעה גילויים כאלה: תסכול, עניין, הרפיה, מעורבות, התרגשות, תשומת לב ולחץ. מהנדסי EMOTIV עבדו מקרוב עם נוירוסיינסנטים כדי לפתח את הגילויים הללו דרך מחקרים ניסויים מחמירים המשתמשים בפרוטוקולים שידוע שהם מייצרים את המצבים הללו. בתחום הרכב, EMOTIV מלטשת בימים אלה מערכת לזיהוי הסחת דעת של נהגים שפותחה באמצעות סימולטור נהיגה. זה מגיע לאחר תוצאות מבטיחות משיתוף פעולה עם רשת האוטומציה המלכותית של מערב אוסטרליה, שהביאה לרכב מופעל תשומת לב שהאט כשירדה תשומת לב [7]. ניתן למצוא כמה סרטונים של השיתוף הפעולה והתוצאות ביוטיוב.
מדעי המוח ועתיד הנהיגה
מדעי המוח על ההגה - מדעי המוח ועתיד הנהיגה.
ממהלכים מוקדמים כמו חגורות בטיחות ופסי רעידות ועד כאלה מודרניים כמו בלימת חירום אוטומטית והיגוי עזר, המכוניות שלנו הפכו לבטוחות הרבה יותר. עם זאת, מספר ההרוגים מתוצאות של תאונות מראה שיש לנו דרך ארוכה ללכת לפני שנוכל להחשיב כלי רכב ל"בטוחים". ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, אין ספק שהמכוניות שלנו ימשיכו לזכות לבטיחות רבה יותר, אך כל עוד בני האדם הם המפעילים העיקריים של כלי רכב, ימשיכו להתרחש תאונות עקב טעויות אנוש. טכנולוגיית EEG משתחלת ייחודית להצעת דרך להקטין את המרכיב האנושי על ידי זיהוי סמנים עדינים והתערבות לפני שהתנאים הגורמים לתאונות מתרחשים.
רשימת מקורות
נכתב על ידי ד"ר ניקולאס וויליאמס, מדען מחקר ב-EMOTIV.
לפני מספר חודשים חזרתי לארצות הברית לאחר שמונה שנים של מגורים בחו"ל. חלק מההתחלה מחדש היה לקנות את כל מה שצריך לחיים. בנוסף לספה, מיטה ושולחן אוכל, כמובן שהייתי צריך מכונית. בהתחשב בעצמי כאדם שמבין כלכלה, חיפשתי בלעדית דגמים ישנים וחסכוניים אך במהרה נשחקתי מהמחירים המנופחים והמלאי המועט. שוק הרכב המשומש של 2021 היה בפועל דוחף אותי לקנות חדש, ובסופו של דבר עשיתי זאת. חוסר שביעות הרצון שלי מהפרת הכללים הבסיסיים של כלכלת הפרט התחלף במהירות בהתלהבות בלתי מרוסנת מהנוחות והתכונות שהגיעו עם ה-SUV החדשה שלי מ-Toyota.
התרשמתי במיוחד מהתכונות האוטונומיות שעד כה רק קראתי עליהן. היגוי מסייע ומכ"ם קדמי הפכו נסיעות ארוכות לקלות. כל שעלי היה לעשות זה לשמור את עיניי על הכביש ויד על ההגה והמכונית שלי למעשה נהגה בעצמה. כלול בכך את מניעת התנגשות, ניטור נקודה עיוורת, מצלמות אחוריות עם מערכת התראה למניעת חזרה עם מישהו מאחור, והמכונית החדשה הזו הייתה אובייקטיבית בטוחה בסדרי גודל מהדגמים הישנים שנסעתי בהם ברוב העשור האחרון.
מכוניות, כמובן, עדיין לא נוהגות בעצמן. למרות שיש להן תכונות בטיחות ואוטונומיה יפות, עדיין נדרשות השגחת נהג והתערבות כאשר יש צורך. אנחנו רחוקים מאוד מהסרת המרכיב האנושי מהנהיגה, וזהו המרכיב הזה האחראי בעיקר על תאונות רכב וקטסטרופות. בני האדם טועים מאחורי ההגה. בין אם הם מחליטים לנהוג ברכב אחרי שתייה, או שחושב ששיעור הוא כיף, או שהם צריכים 'לסחוט' עוד כמה מיילים לפני שהם עוצרים כדי לנוח, בני האדם אחראים על הרבה אירועים שניתן היה למנוע.
[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]
לפי רשות בטיחות בדרכים הלאומית של ארה"ב (NHTSA), בשנת 2019 נחוו 36,096 מקרי מוות בתאונות בכבישים. ב-2020, הסטטיסטיקה הצפויה עומדת על מעל 38,000 [1]. אחוז גדול מהם מיוחס לנהיגה מסוכנת ולכן ניתנים למניעה. ה-NHTSA זיהה שישה סוגים של נהיגה מסוכנת: מהירות, נהיגה בשכרות או תחת השפעת סמים, אי שימוש (או שימוש לא נאות) בחגורות בטיחות, נהיגה מוסחת, ונהיגה בעייפות. מאחר ששני שלישים מכלל מקרי המוות בכביש מיוחסים למהירות ונהיגה תחת השפעה, רבות מהקמפיינים להתערבות מכוונים היטב אל הסיכונים הללו. עם זאת, נהיגה מוסחת ונהיגה בעייפות מובילים לסדר לא קטן של מתים, עם 3,142 מיתות במצבים של הסחות דעת ו-697 מיתות עקב עייפות ב-2019 [2].
שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה
מדעי המוח על ההגה - שימוש במדעי המוח למדידת תשומת לב במעבדה.
נוירוסיינסטים משתמשים בשיטות שונות למדידת תשומת לב במעבדה. אחת השיטות מנצלות את העובדה שהמוח שלנו פולט כמויות זעירות של חשמל בזמן שהנוירונים שלו יורים. בעזרת אלקטרואנצפלוגרמה (EEG), אנחנו יכולים למדוד את התנודות בחשמל הזה כדי להבין מתי ואיפה המוח פעיל. המהירות, או התדר, שבו מתרחש התנודות הללו קרויים אוסצילציות, או בצורה יותר נפוצה, גלי מוח. התדר של גלי המוח יכול להעניק Insight בקשר למצבים או תהליכים מנטליים.
למשל, גלי מוח שמהירותם בתדר של 14 עד 30 פעם בשנייה (או 14 - 30 הרץ) מוכרים כגלי בטא ומתקשרים לרמת מעורבות מנטלית גבוהה. אוסצילציות בטווח של 8 - 13 הרץ מכונות גלי אלפא ונמצאות לרוב במהלך תקופות של רגיעה או תשומת לב פאסיבית. למשל, תראו גלי אלפא כאשר אדם במדיטציה. גלי טטא הם אוסצילציות בין 4 ל-7 הרץ ונראים כשהאדם נמצא ברגיעה עמוקה או עייף. הגלים האיטיים ביותר הם גלי דלתא (1 - 4 הרץ) ונראים כאשר אדם ישן שינה עמוקה.
ראה פוסט קשור מדריך התקן למתחילים על EEG
במעבדה, מדענים יכולים למדוד את התזמון, הגודל והתדר של גלי המוח כדי לקבוע כמה אנשים מעורבים או לא מעורבים בעת ביצוע משימות. לדוגמה, כשאדם רואה או שומע משהו שהוא חיפש, ה-EEG שלו מציג תגובה מסוימת שנקראת P300, שהיא גל בעוצמה גדולה שמתרחש כ-300 מילישניות לאחר הופעת החפץ [3]. כמו כן, ירידה באוסצילציות אלפא יכולות להצביע על כך שמישהו משקיע תשומת לב רבה במשהו [4]. גם מצב עייפות מייצר תבניות EEG בלתי ניתנות לגילוי באמצעות שינויים באוסצילציות הדלתא, טטא ואלפא [5].
כיצד אנחנו יכולים למדוד תשומת לב במכונית?
ברכב אנחנו יכולים למדוד תשומת לב ועייפות באמצעות שיטות התנהגותיות. לדוגמה, מצלמות יכולות לעקוב אחרי עיניים של נהגים כדי לבדוק שהם מסתכלים על הכביש. בנוסף, מצלמות יכולות לגלות מתי ראשים מתחילים לרדת רפויים ולציין על עייפות. עם זאת, אם מישהו מסתכל על הכביש או שהראש שלו לא רך, זה לא מבטיח שהם משלימים תשומת לב או שהם לא תשושים. EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלה. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
מדעי המוח על ההגה - EEG יכולה לחזק את הגילוי של המצבים המוכרים האלו. ייתכן ואפילו יוכלו לחזות אותם לפני שהם ניכרים התנהגותית.
ב-2020, חוקרים ערכו סקירה שיטתית של מחקרים שהשתמשו במערכות EEG מסחריות לזיהוי עייפות בזמן אמת [6]. הם דיווחו שהסט הרחב ביותר בשימוש בסוג המחקרים האלה היה EMOTIV, ולאחריו Neurosky, Interaxon, ו-OpenBCI. לזיהוי עייפות, הם מצאו שאפילו מאפייני EEG בסיסיים, כמו אוסצילציות תדרים, יכולים לשמש לגילוי עייפות. עם זאת, מציינים שבמקרים רבים "נשאר צורך בייעול אלגוריתמות", כלומר שימוש באלגוריתמי למידה מכונתית הביא לגילויי מדויקים יותר.
מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו
EMOTIV הייתה המובילה ב-EEG מסחרי ביותר מעשור. במהלך תקופה זו, פיתחו מערכות EEG בצורות שונות, מכובעים מחקריים מסורתיים עם 32 ערוצים לאוזניות בתוך האוזן עם 2 ערוצים. מערכות עם צורות קומפקטיות, כמו אוזניות MN8 או Insight, מהוות את הצעדים הראשונים לקראת נוירוטק יום-יומי לובש. על ידי שילוב של סוגי החומרה האלה במערכת נהיגה של כלי רכב, ייתכן ונוכל למנוע תאונות לפני שהמצבים המנטליים התורמים מתרחשים.
מדעי המוח על ההגה - מנצלות מסחריות של EEG ואלגוריתמים של למידת מכונה לשיפור בטחוננו.
הטמעת חומרה של EEG ברכבים היא רק חלק מהפתרון. כדי לנצל את הנתונים המוחיים שנצברו, אנו צריכים לעבד אותם למטריים שימושיים. אלגוריתמים מתוחכמים של למידה מכונתית משיגים זאת על ידי פענוח נתוני EEG לתכונות שיכולות לאנדקס מצבים מנטליים ספציפיים. לצורך העניין, EMOTIV פיתחה שבעה גילויים כאלה: תסכול, עניין, הרפיה, מעורבות, התרגשות, תשומת לב ולחץ. מהנדסי EMOTIV עבדו מקרוב עם נוירוסיינסנטים כדי לפתח את הגילויים הללו דרך מחקרים ניסויים מחמירים המשתמשים בפרוטוקולים שידוע שהם מייצרים את המצבים הללו. בתחום הרכב, EMOTIV מלטשת בימים אלה מערכת לזיהוי הסחת דעת של נהגים שפותחה באמצעות סימולטור נהיגה. זה מגיע לאחר תוצאות מבטיחות משיתוף פעולה עם רשת האוטומציה המלכותית של מערב אוסטרליה, שהביאה לרכב מופעל תשומת לב שהאט כשירדה תשומת לב [7]. ניתן למצוא כמה סרטונים של השיתוף הפעולה והתוצאות ביוטיוב.
מדעי המוח ועתיד הנהיגה
מדעי המוח על ההגה - מדעי המוח ועתיד הנהיגה.
ממהלכים מוקדמים כמו חגורות בטיחות ופסי רעידות ועד כאלה מודרניים כמו בלימת חירום אוטומטית והיגוי עזר, המכוניות שלנו הפכו לבטוחות הרבה יותר. עם זאת, מספר ההרוגים מתוצאות של תאונות מראה שיש לנו דרך ארוכה ללכת לפני שנוכל להחשיב כלי רכב ל"בטוחים". ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, אין ספק שהמכוניות שלנו ימשיכו לזכות לבטיחות רבה יותר, אך כל עוד בני האדם הם המפעילים העיקריים של כלי רכב, ימשיכו להתרחש תאונות עקב טעויות אנוש. טכנולוגיית EEG משתחלת ייחודית להצעת דרך להקטין את המרכיב האנושי על ידי זיהוי סמנים עדינים והתערבות לפני שהתנאים הגורמים לתאונות מתרחשים.