Potrebbero caffè e musica IA aiutare a migliorare la produttività e la cognizione?
Possibile migliorare produttività e cognizione con caffè e musica IA?
Condividi su Pinterest- Un nuovo sistema traccia le onde cerebrali per fornire un sistema di feedback che potrebbe aiutare le persone a migliorare le loro capacità cognitive e la produttività.
- Gli autori dello studio immaginano di utilizzare stimoli sicuri e non invasivi per incoraggiare stati cerebrali desiderati.
- Lo studio ha scoperto che ascoltare musica e bere caffè può aumentare i livelli di potenza nella banda beta nelle onde cerebrali.
Molti scienziati sperano che l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale (AI) possano un giorno fornire strumenti con cui possiamo migliorare il nostro benessere e le prestazioni cognitive nella vita e al lavoro.
Nell’ambito di questo obiettivo, un nuovo studio della Tandon School of Engineering della NYU descrive il loro algoritmo MINDWATCH, che raccoglie non invasivamente dati sullo stato cerebrale.
MINDWATCH analizza l’attività cerebrale di una persona utilizzando dati raccolti da un dispositivo indossabile sul polso e da una fascia per la testa.
Nello studio, i ricercatori hanno indotto diversi stati cerebrali utilizzando ciò che chiamano “attuatori sicuri”. Questi includevano suoni, sapori e odori.
Lo studio ha esaminato la promozione dell’attività delle onde cerebrali nella “banda beta”, associata a prestazioni cognitive ottimali, utilizzando attuatori sicuri.
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Lo studio ha rilevato che ascoltare musica e bere caffè erano entrambi collegati a una maggiore attività nella banda beta. Hanno anche testato il profumo, che ha ridotto la potenza nella banda beta rispetto al valore di base, ma ha aumentato i livelli di prestazione in altri test cognitivi.
Uno dei risultati interessanti dello studio è che la musica generata dall’IA ha prodotto segnali più intensi nella banda beta rispetto alla musica tradizionalmente prodotta.
Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports.
L’attività nella banda beta e la concentrazione
Le oscillazioni continue delle tensioni elettriche nel cervello sono chiamate onde cerebrali. Ci sono cinque frequenze riconosciute, o “frequenze”, a cui oscillano dalle tensioni più basse alle tensioni più alte:
- onde nella banda gamma – oscillano a una frequenza superiore a 35 Hertz (Hz), ovvero più di 35 volte al secondo. Ricerche precedenti associano le onde gamma all’atto mentale di concentrarsi.
- onde nella banda beta – oscillano da 12 a 35 Hz. Questa banda è stata collegata all’ansia, all’attenzione e all’attività mentale.
- onde nella banda alfa – hanno una frequenza di 8 a 12 Hz e sono legate all’attenzione passiva e al relax.
- onde nella banda theta – hanno una frequenza di 4 a 8 Hz e sono associate a un grande rilassamento, con l’attenzione rivolta verso l’interno.
- onde nella banda delta – si verificano durante il sonno e hanno una frequenza di 0,5 a 4 Hz.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno trovato relazioni di forma diversa tra la potenza nella banda beta e le prestazioni in individui diversi.
In un partecipante, la relazione era lineare, con una maggiore potenza nella banda beta associata a prestazioni superiori. Tuttavia, in un altro partecipante, la relazione aveva una forma a U invertita, il che significa che una potenza nella banda beta moderata era associata a prestazioni massime per loro. Gli autori hanno sottolineato che questi risultati mostrano la necessità di una comprensione personalizzata dei modelli delle onde cerebrali di una persona per interpretare i risultati.
L’impatto della musica, del caffè e del profumo
Andando oltre, gli autori dello studio hanno esposto i partecipanti a tre attuatori sicuri: musica, caffè e profumo.
I ricercatori hanno scoperto che l’ascolto di musica di vari generi ha prodotto un aumento costante dell’attività nella banda beta, con la musica prodotta dall’IA che ha avuto l’effetto più forte.
Bere caffè ha anche portato a un significativo aumento dei segnali nella banda beta, mentre l’odore del profumo ha abbassato la potenza nella banda beta, ma ha migliorato le prestazioni in altre misure.
Test sugli effetti della musica prodotta dall’IA sul cervello
Il successo dello studio con la musica prodotta dall’IA dimostra che un attuatore sicuro come la musica può essere ottimizzato per aumentare l’attività nella banda beta.
“In questa ricerca, abbiamo utilizzato reti neurali di apprendimento profondo per comporre nuova musica basata sulla musica preferita da ciascun individuo”, ha detto il dott. Hamid Fekri Azgomi, autore principale del documento.
“Il nostro approccio ha coinvolto l’esposizione dei soggetti a brani musicali rinomati e rilassanti per valutare le loro inclinazioni personali”, ha detto a Medical News Today.
Ai partecipanti è stato chiesto di identificare le loro preferenze utilizzando esempi tratti da tre set di dati musicali: musica classica, con opere di Ludwig van Beethoven, Johann Sebastian Bach e Frédéric François Chopin; “musica fantastica” che include musica da videogiochi come Final Fantasy e Mario; e jazz, che includeva brani di Frank Sinatra e altri artisti jazz.
Come funziona MINDWATCH
La dott.ssa Rose T. Faghih, autrice principale, ha spiegato che la tecnologia MINDWATCH permette ai dispositivi indossabili di funzionare come interfacce cervello-computer. L’obiettivo è “decodificare gli stati interni del cervello relativi all’arousal cognitivo e alle performance, rendendo possibile monitorare e migliorare questi stati cognitivi per applicazioni nella vita di tutti i giorni”.
Secondo la dott.ssa Faghih, “l’attivazione del sistema nervoso autonomo porta a microvariazioni nell’attività del sudore, che a loro volta provocano cambiamenti nella conduttività elettrica della pelle che possono essere misurati utilizzando alcuni dispositivi indossabili”.
Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato i braccialetti Empatica E4 e le fasce Muse per registrare e osservare le onde cerebrali dei partecipanti.
La dott.ssa Faghih ha dichiarato di sperare che questo mezzo non invasivo di monitoraggio dell’attività delle onde cerebrali possa un giorno offrire “un miglioramento personalizzato del benessere cognitivo e delle performance in contesti diversi attraverso mezzi non invasivi”.
La dott.ssa Faghih ha affermato che altre possibili azioni sicure in considerazione sono stimoli visivi rilassanti – forse immagini di paesaggi tranquilli – meditazione, vibrazioni delicate o feedback tattile, tecnologie di realtà virtuale ed esperienze con il robot terapeutico PARO.
I due obiettivi di MINDWATCH
“MINDWATCH mira a consentire in futuro la regolazione in tempo reale degli stati di arousal cognitivo e delle performance per migliorare l’umore e le performance in modo personalizzato, adattivo e robusto”, ha detto la dott.ssa Faghih.
Inoltre, i ricercatori sperano che il loro sistema possa “colmare la lacuna esistente nella mancanza di set di dati disponibili pubblicamente” per l’uso nell’apprendimento automatico.
Nonostante questo studio si concentri sui risultati della banda beta, il dott. Azgomi ha affermato che “il nostro esteso set di dati può consentire future indagini da parte di altri ricercatori su altre caratteristiche significative”.
“Queste intuizioni inesplorate hanno il potenziale per arricchire la nostra comprensione della neurofisiologia umana, offrendo una comprensione più completa delle dinamiche cognitive.” – Dott. Hamid Fekri Azgomi
