جهاز Elemind القابل للارتداء يقمع موجات ألفا للحث على النوم

كشفت شركة Elemind، وهي شركة ناشئة عمرها خمس سنوات ومقرها في كامبريدج بولاية ماساتشوستس، اليوم عن جهاز يمكن ارتداؤه بقيمة 349 دولارًا أمريكيًا للتعديل العصبي، وهو أول منتج للشركة. وفقًا للمؤسس المشارك والرئيس التنفيذي ميريديث بيري، فإن التكنولوجيا تتتبع تذبذب موجات الدماغ باستخدام أجهزة استشعار تخطيط كهربية الدماغ (EEG) التي تكتشف النشاط الكهربائي للدماغ ثم تؤثر على تلك التذبذبات باستخدام دفعات صوتية يتم توصيلها عبر التوصيل العظمي.

يهدف تطبيق Elemind الأول لهذا الجهاز القابل للارتداء إلى قمع موجات ألفا للمساعدة في تحفيز النوم. هناك أجهزة أخرى يمكن ارتداؤها في السوق تراقب موجات الدماغ، ومن خلال الارتجاع البيولوجي، تشجع المستخدمين على تعديل أنماط ألفا الخاصة بهم بشكل فعال. يبدو أن عصابة رأس Elemind هي أول جهاز يستخدم الصوت للتأثير بشكل مباشر على موجات الدماغ للمستخدم السلبي.

يقول بيري: في تجربة سريرية [no relation to author]، 76% من الأشخاص ناموا بسرعة أكبر. أولئك الذين لاحظوا الفرق، حصلوا على وقت أقل بنسبة 48% للتقدم من الاستيقاظ إلى النوم. وأشار بيري إلى أن النتائج كانت مماثلة لتجارب مماثلة لمساعدات النوم الصيدلانية.

قال بيري: «بالنسبة لي، فهو يقطع تفكيري ويهدئ تفكيري. إنه مثل إلغاء الضوضاء للدماغ.

لقد اختبرت لفترة وجيزة عصابة رأس Elemind في شهر مايو. لقد وجدته مريحًا، مع شريط مبطن سميك يوضع على الجبهة متصل بحلقة مرنة قابلة للتمدد لإبقائه في مكانه. يوجد في النطاق أقطاب كهربائية متعددة لتخطيط كهربية الدماغ (EEG)، ومعالج، ومقياس تسارع ثلاثي المحاور، وبطارية ليثيوم بوليمر قابلة لإعادة الشحن، وإلكترونيات مخصصة تجمع الإشارات الكهربائية للدماغ، وتقدر مرحلتها، وتولد ضوضاء وردية من خلال مكبر صوت توصيل عظمي. يزن كل شيء حوالي 60 جرامًا، أي ما يعادل وزن ثمرة كيوي صغيرة.

كانت ظروف الاختبار الخاصة بي بعيدة عن أن تكون مثالية للنوم: في وقت مبكر من بعد الظهر، وغرفة اجتماعات مشرقة إلى حد ما، وكرسي من القماش كسرير، وفتحة تهوية. واستغرق اختباري أربع دقائق فقط. أستطيع أن أقول إنني لم أجد الدفقات الصغيرة من الضوضاء “الوردية” (الضوضاء البيضاء بدون الترددات العالية) مزعجة. وبما أنني غالبًا ما أرتدي قناع العين، فإن الشعور بالقماش على وجهي لم يكن مزعجًا. لم يكن هذا هو الوقت المناسب أو المكان المناسب لمحاولة النوم العميق، لكنني – والآخرون في الغرفة – لاحظت أنه بعد دقيقتين كنت أتثاءب كالمجنون.

كيف يقوم Elemind بتعديل موجات الدماغ

ماذا كان يحدث في دماغي؟ باختصار، ترتبط حالات الدماغ المختلفة بترددات مختلفة من الموجات. الشخص الذي يكون مسترخيًا وأعينه مغلقة ولكنه غير نائم ينتج موجات ألفا عند حوالي 10 هرتز. أثناء انجرافهم إلى النوم، تحل موجات ثيتا محل موجات ألفا عند حوالي 5 هرتز. في نهاية المطاف، تظهر موجات دلتا من النوم العميق عند حوالي 1 هرتز.

يوضح رايان نيلي، نائب رئيس العلوم والأبحاث في شركة إليميند.

ويقول: «بمجرد وضع عصابة الرأس، يبدأ نظام التخطيط الكهربائي للدماغ في العمل. ويستخدم معالجة إشارات مباشرة مع تصفية تمرير النطاق لعزل النشاط في نطاق التردد من 8 إلى 12 هرتز – نطاق ألفا.

وتابع نيلي: “بعد ذلك، تنظر خوارزميتنا إلى الإشارة المفلترة لتحديد مرحلة كل تذبذب وتحديد متى يتم توليد رشقات من الضوضاء الوردية”.

لمساعدة المستخدم على النوم بسرعة أكبر [top]، يتم توقيت رشقات من الضوضاء الوردية لتوليد استجابة دماغية خارج الطور مع موجات ألفا وبالتالي قمعها. لتعزيز النوم العميق [bottom]، يتم توقيت الضوضاء الوردية لتوليد استجابة دماغية متزامنة مع موجات دلتا.المصدر: إليميند

ويوضح أن هذه المحفزات السمعية تخلق تموجات في الموجات القادمة من الدماغ. يحاول نظام إليميند محاذاة هذه التموجات مع مرحلة معينة في الموجة. نظرًا لوجود فجوة بين المنبه والاستجابة المثارة، قامت شركة إليميند باختبار نظامها على 21 شخصًا وحسبت متوسط ​​التأخير، مع أخذ ذلك في الاعتبار عند تحديد وقت إطلاق الصوت.

للحث على النوم، تستهدف عصابة إليميند القاع في موجة ألفا، وهي النقطة التي يكون فيها الدماغ أكثر استثارة، كما يقول نيلي.

يقول: “يمكنك التفكير في إيقاع ألفا كبوابة للتواصل بين مناطق مختلفة من الدماغ”. “من خلال التدخل في هذا التواصل، وهذا التنسيق بين مناطق الدماغ المختلفة، يمكنك تعطيل أنماط مثل الاجترار الذي يبقيك مستيقظًا.”

يقول نيلي إنه مع قمع موجات ألفا هذه، فإن التذبذبات الأبطأ، مثل موجات ثيتا في النوم الخفيف، تتولى زمام الأمور.

إيليميند لا يخطط للتوقف هنا. وتخطط الشركة لإضافة خوارزمية تعالج موجات دلتا، وهي الموجات ذات التردد المنخفض 0.5 إلى 2 هرتز المميزة للنوم العميق. هنا، ستحاول تقنية Elemind تضخيم هذا النمط بهدف تحسين جودة النوم.

هل هذا آمن؟ نعم، يقول نيلي، لأن التحفيز السمعي محدود ذاتيًا. وأوضح أن “موجات دماغك لديها مساحة طبيعية يمكن أن تشغلها، وهذا التحفيز يحركها داخل تلك المساحة الطبيعية، على عكس التحفيز العميق للدماغ، الذي يمكن أن يحرك نشاط الدماغ خارج المعايير الطبيعية”.

تجاوز النوم إلى التخدير والذاكرة والصحة العقلية

قد تتجاوز التطبيقات في النهاية مجرد تحفيز النوم وتعزيزه. أكمل الباحثون في جامعة واشنطن وجامعة ماكجيل دراسة سريرية لتحديد ما إذا كان من الممكن استخدام تقنية إليميند لزيادة عتبة الألم لدى الأشخاص الذين يخضعون للتخدير؛ ويجري الآن إعداد النتائج لمراجعة النظراء.

تعمل إليميند أيضًا مع فريق يضم باحثين في ماكجيل ومعهد لوفين للدماغ لتحديد ما إذا كانت التكنولوجيا يمكن أن تعزز تعزيز الذاكرة في النوم العميق وربما يكون لها بعض الفائدة للأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي معتدل واضطرابات الذاكرة الأخرى.

يود نيلي رؤية المزيد من التطبيقات التي يتم التحقيق فيها في المستقبل.

“تحفيز ألفا العكسي [enhancing instead of suppressing the signal] يقول: “يمكن أن يزيد من الإثارة”. “هذا شيء أحب أن ألقي نظرة عليه. والنظر في علاج الصحة العقلية سيكون أمرًا مثيرًا للاهتمام، لأن الاقتران المرحلي بين مناطق الدماغ المختلفة يبدو أنه عامل مهم في اضطرابات الاكتئاب والقلق.

بيري، الذي أسس سابقًا شركة UBeam الناشئة للطاقة اللاسلكية، شارك في تأسيس شركة Elemind مع أربعة أساتذة جامعيين من ذوي الخبرة في علم الأعصاب، وعلم البصريات الوراثي، والهندسة الطبية الحيوية، والذكاء الاصطناعي. تمتلك الشركة تمويلًا بقيمة 12 مليون دولار حتى الآن ولديها حاليًا 13 موظفًا.

تبدأ الطلبات المسبقة بسعر 349 دولارًا اليوم للوحدات التجريبية، وتتوقع شركة Elemind أن تبدأ المبيعات العامة في وقت لاحق من هذا العام. ستقدم الشركة للعملاء عضوية اختيارية تتراوح قيمتها بين 7 إلى 13 دولارًا شهريًا، مما سيسمح بالتخزين السحابي لبيانات النوم والوصول إلى التطبيقات الجديدة عند إصدارها.