Bazılarının fikri AirPods belirli beyin sinyallerini okuyabilme yeteneğine sahip Artık uzak bir bilim kurgu gibi gelmiyor. Apple ile bağlantılı birçok çalışma ve teknik rapor, şirketin kulakları bir kayıt noktası olarak kullanarak kulaklıklarını beynin elektriksel aktivitesine açılan bir kapıya dönüştürmenin yollarını ciddi olarak araştırdığını gösteriyor.
Şimdilik resmi bir ürün duyurusu yok ve her şey hala belirsiz... araştırma, patentler ve prototiplerYine de yayınlanan bilgiler bize oldukça net bir senaryoyu özetlemeyi sağlıyor: Gelecekteki AirPods'lar, kulak kanalından gelen elektroensefalografi (EEG) sinyallerini yorumlayabilen sensörler ve yapay zeka modelleri içerebilir ve bu durum İspanya ve Avrupa'nın geri kalanındaki pazarlarda da sağlık, refah ve uyku takibi açısından olası sonuçlar doğurabilir.
İnsan etiketlemesi olmadan beyin sinyallerini anlayan bir yapay zeka modeli
Bu potansiyel devrimin başlangıç noktası, Apple araştırmacılarının bir modelin oluşturulmasına olanak tanıyan bir yöntemi tanımladıkları bir çalışmada yatmaktadır. yapay zeka beynin elektriksel aktivitesinin yapısını öğreniyor Nörologların verileri manuel olarak etiketlemesine gerek kalmadan. Açıklamalı kayıtlara güvenmek yerine, sistem büyük hacimli ham EEG verisiyle beslenir.
Bu yaklaşıma denir PARS (PAirwise Göreceli Kayma)Bu, bir tür özdenetimli öğrenmedir. Yapay zekaya hangi segmentin hangi uyku evresine veya epileptik bir atağa karşılık geldiğini söylemek yerine, algoritma rastgele seçilen iki EEG sinyal parçasını alır ve bunlar arasındaki zaman kaymasını hesaplamaya çalışır.
PARS, modeli bu göreceli konum bulmacasını çözmeye zorlayarak, yapay zekanın yavaş yavaş beyin dalgalarının küresel bileşimiÇok yerel kalıpların ötesine geçilir. Bu şekilde, uyku evrelerini sınıflandırmak veya nörolojik anormallikleri tespit etmek gibi görevler için yeniden kullanılabilen faydalı iç temsiller üretilir.
Yapılan testlerde bu yöntemle önceden eğitilmiş modeller Önceki tekniklerin performansına ulaştılar veya onları aştılar Çeşitli EEG veri kümelerinde kendi kendini denetleyen öğrenmenin önemi. Buradaki anahtar nokta, sistemin yalnızca sinyaldeki boşlukları doldurmakla kalmayıp, aynı zamanda beyin aktivitesindeki uzun menzilli ilişkileri de öğrenerek, uzman açıklamalarına güvenmeden daha güvenilir analizlerin kapısını açmasıdır.
Çalışmanın en dikkat çekici detaylarından biri de, elde edilen kayıtların da yer almasıdır. kulak EEG'siYani, kafa derisi yerine kulaktan ölçüm alınıyor. Bu yöntem, geleneksel EEG kulaklıklarına göre çok daha gizli ve rahattır ve AirPods gibi bir tüketici cihazına entegre etmek için mükemmel bir uyum sağlar.
Laboratuvardan kulağa: Kulak EEG'si neden AirPods'a uyuyor?
PARS'ı test etmek için kullanılan veri kümeleri arasında, uyku izlemeyi kullanan EESM17 de bulunmaktadır. taşınabilir kulak EEG sistemi Klasik kafa derisi ölçümleriyle birleştirilmiş çoklu kanallar. Sonuçlar, ilgili beyin bilgilerinin kulaktan bile toplanabileceğini gösteriyor.
Kulak EEG'si, dış kulağın içine veya çevresine yerleştirilen elektrotlar kullanır. Sinyaller, kafadan elde edilen sinyallere göre biraz daha zayıf ve gürültülü olsa da, yine de uyku evreleri gibi klinik olarak yararlı modeller veya epileptik nöbetlerle bağlantılı belirli sinyaller. Karşılığında, sistemi günlük yaşamda kullanmayı planlıyorsanız önemli olan gizlilik ve rahatlık kazanırsınız.
Apple örneğinde ise şirket yıllardır cihazlarının sağlık özelliklerini genişletiyor: Apple Watch'ta EKGkan oksijen ölçümü, kalp atış hızı sensörleri veya giyilebilir cihazlarında fotopletismografi tabanlı teknolojiler. Mevcut araştırma ve belgelerin önerdiği mantıklı bir sonraki adım, bu yaklaşımı kulak yoluyla beyin aktivitesi alanına genişletmek olacaktır.
Gelecek nesil AirPods'ların EEG sensörlerini içereceğini öne sürmek, şu anda piyasada bulunan AirPods'ların EEG sensörlerini içereceğini düşündüğünüzde çok da çılgınca görünmüyor. kablosuz kulaklıkların günlük kullanımında büyük artışİspanya'da ve Avrupa genelinde milyonlarca insan bunları günün büyük bir bölümünde takıyor ve bu da onları alışkanlıklarını değiştirmeden sağlık verilerini sürekli olarak kaydetmek için ideal bir ortam haline getiriyor.
Bilimsel çalışmalara ek olarak, aşağıdakiler tespit edilmiştir: fikri mülkiyet belgeleri ve patent başvuruları Bu, kulaktan gelen biyosinyal okuma işleminin kitle pazarına yönelik bir tüketici cihazında teknik olarak nasıl uygulanabileceğine dair oldukça somut ipuçları sağlıyor.
Biyosinyal okuma özelliğine sahip AirPods'ların önünü açan patent
Apple, 2023 yılında bir patent başvurusunda bulundu biyosinyalleri ölçebilen taşınabilir elektronik cihaz Kullanıcının kulağından. Metinde AirPods'tan açıkça bahsedilmese de, çizimler ve açıklamalar kulak içi kulaklıkların formatına açıkça benziyor.
Belgede beyin aktivitesinin yalnızca kafa derisine yerleştirilen elektrotlarla değil, aynı zamanda dış kulağın içine veya çevresine yerleştirilen elektrotlarBu strateji, belirgin avantajlar sunuyor: Sensörlerin daha az görünür olması, daha fazla konfor ve kablolarla dolu geleneksel klinik ekipmanlara kıyasla hareket halindeyken sistemi kullanma olanağı.
Ancak patentin kendisi, atriyal EEG kullanılarak güvenilir bir ölçüm elde etmek için her kişinin bir farklı bir şekle sahip kulakKonka, kulak kanalı veya tragus gibi bölgeler kullanıcılar arasında önemli farklılıklar gösterebildiğinden, tek bir tasarım tüm durumlarda optimum elektrot yerleşimini garanti edemeyebilir.
Apple, bu sorunla başa çıkmak için kulaklıkların entegre olduğu bir tasarım öneriyor kesinlikle gerekenden daha fazla elektrotKulağa yerleştirilen uçların etrafına farklı konumlarda dağıtılan bir yapay zeka modeli, empedans ve gürültü seviyesi gibi parametreleri değerlendirerek bu noktalardan hangisinin en iyi sinyal kalitesini sunduğunu analiz eder.
Cihaz, farklı sensörler tarafından elde edilen ölçümleri birleştirerek her birine belirli bir ağırlık atayacak ve böylece bir optimize edilmiş "kaynaştırılmış" beyin sinyaliPatent ayrıca, biyosinyallerin yakalanmasını başlatmak veya durdurmak için kulaklığa dokunma veya basma gibi dokunma hareketlerini de kapsıyor ve çok çeşitli kulakların anatomisine uyum sağlayacak farklı tasarım yapılandırmaları öneriyor.
Beyin sinyallerini okuyan gelecekteki AirPods'lar nasıl çalışacak?
Parçaları bir araya getirdiğimizde (PARS yöntemi, kulak-EEG'si ve 2023 patenti) [anlaşılmıyor] kapasitesine sahip AirPods'ların pratikte nasıl çalışacağını hayal edebiliriz. beyin sinyallerini kaydeder ve işlerAmaç, elektrotları ve biyoelektrik sensörleri, kulak kanalı ve dış kulakla temas eden bölgelere, kasanın iç kısmına entegre etmek.
Bu sensörler, nöronal aktivite ve diğer yakın biyosinyallerle ilgili elektriksel potansiyeldeki küçük değişiklikleri yakalayacaktır, örneğin: kas aktivitesi, göz hareketi veya kan hacmi nabzıHer kulaklığa yerleştirilen entegre bir çip, işin ilk aşamasını gerçekleştirecek: sinyali bölgelere ayırmak, gürültünün bir kısmını filtrelemek ve seviyeleri düzenlemek.
Veriler daha sonra kablosuz olarak iPhone, iPad veya Apple Watch'a gönderilecek ve burada PARS'a benzer yaklaşımlara dayanan daha güçlü bir yapay zeka modeli devreye girecek. sinyal modellerini yorumlamakSistem, kendi kendini denetleyen ön eğitim sayesinde, bir uzmanın her kaydı manuel olarak etiketlemesine gerek kalmadan uyku durumlarını, beyin aktivitesindeki değişiklikleri veya olası anormallikleri tanıyabiliyor.
Belgelerin önerdiği kullanımlar arasında şunlar yer almaktadır: uyku evresi izlemeTeknoloji, nöbetleri veya nörolojik düzensizlikleri tespit edebilir ve sinir sistemi veya dolaşımla ilgili sağlık göstergelerini izleyebilir. Ayrıca, hem bireysel kullanıcılar hem de profesyonel ortamlar için ilgi çekici olabilecek senaryolarla konsantrasyon, yorgunluk veya uyanıklık seviyelerine odaklanan uygulamalara da olanak tanır.
Günlük kullanımda, kullanıcının rutinini neredeyse hiç değiştirmesine gerek kalmayacak şekilde tasarlanmıştır: Kulaklığı her zamanki gibi takmak yeterlidir. Sistem, belirli bir hareketle manuel olarak etkinleştirilebilir veya otomatik olarak çalışabilir. belirli zaman aralıklarında planlanmışÖrneğin, geceleri dinlenme kalitesi, uyku kesintileri veya diğer refah göstergeleri hakkında raporlar göstermek için.
Beyin aktivitesini kulaktan ölçmenin avantajları ve sınırlamaları
Ölçüm noktası olarak kulağı seçmek son derece mantıklı. Pratik açıdan bakıldığında, bir kulak EEG sistemi şunları sunar: Geleneksel klinik kasklara kıyasla görüş mesafesi önemli ölçüde azalırBu, sokakta, toplu taşımada veya ofiste dikkat çekmeden Avrupa'daki günlük ortamlarda benimsenmesini kolaylaştırabilir.
Ayrıca kulaklıklar birçok kişinin her gün saatlerce kullandığı bir aksesuardır ve bu da performans göstermeyi kolaylaştırır. sık ve uzun vadeli kayıtlar Sürekli doktor ziyaretlerine gerek kalmadan. Uyku sorunları yaşayan veya nörolojik tedavi gören kişiler için, evde düzenli ölçüm yaptırmak, tıbbi bakımın tamamlayıcısı olarak özellikle faydalı olabilir.
Madalyonun diğer yüzü ise kulaktan alınan sinyallerin daha zayıf ve daha gürültülü Kafa derisinde kaydedilenlerden daha fazla. Konuşmak, çiğnemek veya egzersiz yapmak gibi normal aktiviteler bile okumayı bozan eserler oluşturabilir, bu nedenle sistemin gelişmiş filtreleme ve telafi stratejileri uygulaması gerekir.
Kulaklığın fiziksel uyumu da önemli bir etkiye sahiptir: pozisyondaki küçük bir değişiklik, kulaklığın sesini değiştirebilir. elektrotun cilt ile teması ve dolayısıyla sinyal kalitesi. Bu sorunu çözmek için, cihazın küçük hareketlere ve farklı kulak tiplerine uyum sağlayabilmesi için çok dikkatli bir ergonomik tasarım ve sürekli kalibrasyon algoritmaları gerekir.
Klinik bir bakış açısından bakıldığında, her şey en azından ilk aşamada, bu gelecekteki AirPods'ların bir araca daha yakın olacağını gösteriyor. genel izleme ve refah Teşhis amaçlı bir tıbbi cihazdan daha fazlasıdır. Düzenlenmiş sağlık hizmetleri kullanımına geçiş yapmak için, titiz klinik deneyler yürütmek ve yetkili makamlardan özel izinler almak gerekecektir.
Beyni okuyan AirPods'larla ilgili Avrupa'da gizlilik ve düzenleme
Teknik zorlukların ötesinde, kulaklıkların beyin sinyallerini okuma olasılığı, şu konuda önemli bir tartışmayı başlatıyor: gizlilik, veri güvenliği ve düzenlemeözellikle Avrupa Birliği'nde, Genel Veri Koruma Tüzüğü (GDPR) sağlık verilerinin işlenmesine ilişkin çok katı yükümlülükler getirmektedir.
EEG kayıtları son derece hassas bilgileri ortaya çıkarabilir: uyku düzenleri, olası nörolojik bozukluklar veya dikkat düzeyleri ve yorgunluğun dolaylı belirtileri. Bu tür veriler tam olarak şu kategoriye girer: özel olarak korunan sağlık bilgileriDolayısıyla kullanımı çok açık hukuki dayanaklara, açık rızaya ve kullanıcıya yönelik şeffaf bilgilendirmeye ihtiyaç duymaktadır.
Apple, AirPods'u bu özelliklerle Avrupa'da pazarlamaya karar verirse, biyolojik sinyallerin sağlam şifrelenmesi Hem iletim hem de depolama sırasında, kişinin geçmişini silmesine veya diğer servislere aktarmasına olanak tanıyan, erişim, düzeltme ve taşınabilirlik haklarına saygı gösteren net veri saklama politikaları ve basit mekanizmalar.
Bir diğer hassas nokta ise, refah için bir tüketici ürünü ile sağlık için bir tüketici ürünü arasındaki çizgiyi çizmek olacak. düzenlenmiş tıbbi cihazEğer odak noktası uykuyu iyileştirmek veya genel eğilimleri kaydetmek gibi işlevlerse düzenleyici çerçeve başka bir şey olacak; eğer amaç belirli patolojileri teşhis etmek veya tedavi etmekse, Avrupa İlaç Ajansı veya ulusal ajanslar gibi kuruluşların daha zorlu standartları ve denetimi devreye girecek.
Avrupalı düzenleyiciler, dijital sağlık ve gelişmiş giyilebilir teknolojilerin yükselişine zaten ilgi gösteriyor. Kulaktan beyin sinyallerini okuyabilen teknoloji, muhtemelen dijital sağlık ve gelişmiş giyilebilir teknolojilere olan ihtiyacı artıracaktır. düzenleyici çerçeveleri güncelleyin ve belirtinİspanya, Fransa veya Almanya gibi ülkelerin vatandaşları için güvenlik ve gizlilik garantileriyle inovasyonu dengelemek.
Beyin AirPods'larının mevcut geliştirme durumu ve zaman ufku
Şu ana kadar yayınlananlara bakıldığında tablo üç temel üzerine kurulu: EEG'ye uygulanan yapay zeka araştırmasıKulaktan biyosinyal ölçümü yapan donanımları detaylandıran patentler ve halihazırda biyometrik kulaklıklar üzerinde çalışan diğer üreticilerin örnekleri. Bu unsurların hiçbiri, beyni okuyabilen AirPods'un piyasaya sürülmesinin yakın olduğu anlamına gelmiyor.
PARS'a ilişkin çalışma, bunun araştırma ve laboratuvar deneyleriAraştırma, modelin beyin dalgalarının zamansal yapısını kendi başına öğrenip öğrenemeyeceğini ve çeşitli kod çözme görevlerinde doğruluğu artırıp artıramayacağını doğrulamaya odaklanmaktadır. Ticari olarak satılan bir ürüne doğrudan atıf bulunmamaktadır.
Öte yandan, patentler genellikle olası geliştirme yollarını tanımlar, ancak Bunların bir cihazda gerçekleşeceğinin garantisini vermezlerBirçok uygulama, fikirleri saklamak, tasarımları korumak veya yıllar sonra teknik ve ticari koşullar uygun olduğunda tekrar ele alınabilecek teknolojileri kapsamak amacıyla kullanılır.
Bu arada, Aware Custom Biometric Wearables gibi şirketler zaten piyasaya sürdü beyin aktivitesini ölçmek için özel olarak tasarlanmış kulaklıklar ve kulak kanalındaki vagus siniri veya kan damarlarıyla ilgili sinyaller. Bu projeler, biyo-sinyal odaklı giyilebilir teknoloji sektörünün ciddi olduğunu ve bu tür ürünlere, özellikle de seste yenilik.
Tipik geliştirme zaman çizelgelerini, gerekli doğrulamaları ve potansiyel düzenleyici gereklilikleri hesaba kattığımızda, bu çalışma hattının devam etmesi halinde, şunu göreceğimizi düşünmek makul görünüyor: önümüzdeki yıllarda ilerici gelişmelerBazı tahminler, bu tür çözümlerin güvenilir bir şekilde geniş kitlelere ulaşması ve dijital ekosisteme iyi entegre olması için ani ve anında bir sıçramadan ziyade önümüzdeki on yılın yeterli olacağını gösteriyor.
Her şey, Apple'ın gelecekteki AirPods'ların basit kulaklıklar olmaktan çıkıp birer akıllı telefona dönüşmesi için teknolojik temeli parça parça inşa ettiğini gösteriyor. beyin aktivitesine gizli bir pencereBu teknoloji, kulakta bulunan sensörlere, insan müdahalesi olmadan öğrenebilen yapay zeka modellerine ve refah ve sağlığa odaklanan bir yazılım katmanına dayanıyor. Bu vizyonun İspanya ve Avrupa'nın geri kalanındaki kullanıcılar için gerçeğe dönüşüp dönüşmemesi, hem teknik olgunluğa hem de düzenleyici gelişmelere ve her şeyden önce insanların kendi beyin sinyalleri gibi hassas verileri, şu anda müzik dinlemek veya aramaları yanıtlamak için kullandıkları bir cihaza emanet etmeye ne kadar istekli olduklarına bağlı olacak.
