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【柳三變專欄】可穿戴大腦設備改變醫療保健

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妮塔·A·法拉哈尼Nita A. Farahany 發表在《科學美國人》(Scientific American)期刊上的<可穿戴大腦設備將挑戰我們的心理隱私>(Wearable Brain Devices Will Challenge Our Mental Privacy)指出,「神經技術的新時代意味著我們可能需要新的保護措施來保護我們的大腦和心理體驗」(A new era of neurotechnology means we may need new protections to safeguard our brains and mental experiences) 作為最後的隱私堡壘,我們的大腦一直不受侵犯,即使現在傳感器記錄了我們的心跳、呼吸、步數和睡眠。這一切都將改變。大量大腦追踪設備——耳塞、耳機、頭帶、手錶甚至可穿戴紋身——將很快進入市場,有望改變我們的生活。並威脅要破壞我們思想的避難所。

文 / 柳三變 綜合報導

科技巨頭Meta、Snap、微軟和 蘋果已經在大腦可穿戴設備上投入巨資。他們的目標是將大腦傳感器嵌入智能手錶、耳塞、耳機和助眠器中。將它們融入我們的日常生活可以徹底改變醫療保健,實現抑鬱症、癲癇症甚至認知能力下降等疾病的早期診斷和個性化治療。大腦傳感器可以提高我們冥想、專注甚至通過無縫技術心靈感應進行交流的能力——利用思想和情感的力量來驅動我們與增強現實 (AR) 和虛擬現實 (VR) 耳機,甚至用我們的思想在虛擬鍵盤上打字。

Nita A. Farahany是杜克大學法學和哲學教授,也是《大腦之戰:在神經技術時代捍衛自由思考的權利》一書的作者。

可穿戴技術在未來的心理保健中扮演什麼角色?

事實上可穿戴設備正在幫助人們應對心理健康狀況。新技術可以幫助可穿戴設備在幾秒鐘內檢測出潛在的心理健康反應。決定使用可穿戴設備的人在使用它們作為一種護理方法之前應該考慮利弊。今天,四分之一的 18 歲及以上美國人患有可診斷的精神疾病。 壓力已成為全國範圍內的心理健康危機。人們正在尋找以健康和主動的方式緩解焦慮、抑鬱和其他症狀的方法。

運動、寫日記、藥物治療和治療都是眾所周知的策略,但是選擇一種類似於健身追踪器的可穿戴設備來監測您的大腦活動呢?有幾種設備可以幫助人們處理心理健康問題和由此產生的症狀,例如睡眠不足、憤怒和沮喪。手鐲、頭飾和智能手機應用程序都使用不同的技術方法來幫助用戶管理壓力和焦慮的精神和情緒症狀。它們使用戶受益,甚至更廣泛地促進心理健康。

通過感知大腦和身體提供的信號提供回饋

「用於心理健康的可穿戴設備可以幫助解決心理健康醫療保健提供者的短缺問題,並將減少需要最後手段的棘手病例的數量,例如侵入性腦植入物,」生物醫學副教授 Rose T. Faghih 博士解釋說,通過感知大腦和身體提供的信號,當前的可穿戴設備可以提供反饋,幫助佩戴者控制症狀。確定發生了什麼然後做出反應可能需要幾分鐘時間。發表在PLoS Computational Biology上的一項新研究為可穿戴設備增加了一個維度,它不僅可以在幾秒鐘內讀取身體的心理健康困擾信號,還可以提供即時反饋和鎮靜機制。雖然技術不斷進步以幫助患有心理健康問題的用戶,但在決定可穿戴設備是否適合您之前,仍有一些事情需要考慮。我們著眼於可穿戴設備的新興技術,它與目前市場上的技術有何不同,以及這些產品對精神保健的未來意味著什麼。

18 種有效的減壓策略

2021 年對 18 項研究的回顧表明,幾種不同類型的可穿戴設備可有效檢測抑鬱症狀。4作為該研究的一部分的設備測量了許多組成部分,包括一個人的皮膚溫度、他們的心率,並監測他們在活動期間的運動。其他研究發現,設備可以通過監測心率和呼吸來檢測壓力和焦慮症狀。用戶在使用當前技術的某些產品上取得了成功。Apollo可穿戴設備使用觸摸療法來鎮定您的神經系統。您使用它的次數越多,它對您的幫助就越大。

Oura是一家生產用於監測睡眠和其他生物特徵的戒指的公司,該公司指出,它可以感知與壓力相關的身體變化。然後,可穿戴設備會調整您的日常目標並為您提供反饋。Muse提供了一種「數字安眠藥」,如果您在半夜醒來,它可以幫助您重新入睡。它還提供生物反饋信息。 

雖然這些可穿戴設備會採取措施讓佩戴者平靜下來,但當前這項研究的結果將解讀身體的壓力和焦慮信號提升到了另一個層次。這將提供有關大腦如何處理和應對壓力事件的實時個人信息。

「這項研究代表了下一步或下一代生物反饋監測。這將提供有關大腦如何處理和應對壓力事件的實時個人信息。這是建立在幾十年研究壓力生理反應的基礎上的,」普羅維登斯聖約翰健康中心太平洋神經科學研究所太平洋腦健康中心精神病學家兼主任 David A. Merrill 博士解釋道。

皮膚中發生的事情是大腦中發生的事情的結果

最新研究表明皮膚電活動 (EDA) 如何在人的皮膚中發生。該活動受到處理情緒的大腦活動的影響。因此,皮膚中發生的事情是大腦中發生的事情的結果。「為了響應情緒喚醒事件,我們的交感神經系統會向我們的汗腺發送一些類似脈衝的信號。然後,由於情緒喚醒和交感神經系統激活的變化,汗液活動會發生微小變化,」該研究的資深作者 Faghih 博士解釋道。

這項名為 MINDWATCH 的技術可以在幾秒鐘內檢測到這些變化。該技術尚未以可穿戴形式出現;然而,它的創建是一個重大的發展。「這種算法非常快,並且由於計算量小,可以在可穿戴設備中實現。這也將有助於我們維護用戶的隱私。Aeva 的 DSP 特徵化工程師 Rafiul Amin 博士表示,無需將記錄的信號發送到雲端進行處理,整個處理過程可以在可穿戴手錶中進行,沒有任何隱私問題的風險。Amin 博士是該研究的第一作者。

最新技術讓用戶知道他們的身體開始對正在發生的事情做出反應。有了這些知識和音樂的平靜反應,它可以防止他們的反應升級。但在使用可穿戴設備或幫助調節您的症狀之前,您需要權衡它是否適合您。 令人驚訝的是,使用智能手機可能有助於提高記憶力

降低患者心理健康護理成本

專家希望可穿戴設備將有助於降低患者以及整個系統的心理健康護理成本。這些設備和新技術還提供了許多其他好處。可穿戴設備讓一個人能夠掌控自己的心理健康護理。無論他們是確定更好的睡眠模式還是使用反饋來了解導致他們感到壓力的原因,這些設備都是有益的。他們還有能力向醫療保健專業人員和治療師提供良好的數據,以幫助他們治療患者。但是可穿戴設備和最新技術也有缺點。

「談到心理健康……我們需要考慮患者是否願意照顧自己,」西弗吉尼亞大學工業與管理系統工程系助理教授Avishek Choudhury 博士說。「如果用戶無法理解這意味著什麼,設備在告訴他們什麼,他們通常會變得更加焦慮,」他補充道。儘管存在這些局限性,但可穿戴設備在心理健康領域的應用前景廣闊。設備使用戶能夠採取措施自助。隨著技術的不斷發展,這對用戶和醫療保健專業人員來說可能是雙贏的。

「可穿戴設備增強了我們所有人的自我監控能力,」Merrill 博士總結道。他們讓您有機會在事情失控之前做出回應。它可以讓你更加註意發生在你身上的事情。」

可穿戴設備使用戶能夠意識到心理健康挑戰,並採取措施幫助應對他們的症狀。最新技術甚至可能有助於在反應升級之前阻止即將到來的反應。雖然這項研究看起來很有希望,但請權衡特定設備的優缺點,以確定它是否適合您。

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