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一生中的认知表现

测试, 分析, 优化, 重复

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  • 作者

    Maggie Ma

  • 阅读时间

    9 min

我们当前的创新时代可以描述为广泛的颠覆,由大胆的跨学科实验和大数据、机器学习和人工智能等能力赋予力量。疫情向我们展示了当我们齐心协力时我们可以多么强大。它突显了技术的目的和民主化,强调了让技术实现其作为一种启动器的重要性,不仅仅是为少数人,而是为了所有人,在任何地方。

然而创新是复杂的。它需要合作和协调的努力。我很高兴能成为 Tobii 工作团队的一员,因为我们的目标是成为我们合作伙伴的创新拖动者。

这个故事是关于 Apeiron Life 及他们在认知健康领域所做的工作。他们如何利用 REACT Neuro 开发的数字平台,为什么照顾你的大脑和照顾身体一样重要,以及 Tobii 的眼动追踪在实现这一目标中所起的作用。

David Martin 博士是 Apeiron Life 的首席科学家,这是一个位于硅谷的初创公司,致力于推广基于数据的健康、福祉和健身方法。David 是那些真诚的灵魂之一,他脚踏实地的天性使他成为一个出色的交谈者。他的丰富经验和对人类表现主题的终身奉献在我心中再次强调了良好的大脑健康的重要性——不仅是为了每日所能实现的目标,也是为了老年生活的质量。

在澳大利亚体育研究所有着二十年经验,并在费城 76 人队担任表现研究主任数年后,David 拥有关于人类表现的无与伦比的知识和经验。他的方法既科学又务实——一切都在于数据和优先事项。

减缓认知表现的下降速度

我们都知道预防胜于治疗,植物性饮食、每日锻炼和良好的睡眠是个人健康和表现的重要元素。技术为我们提供了大量设备和应用程序,可以追踪和记录生活的各个方面,帮助我们明确适合的睡眠时长、睡眠质量和日常步数的情况。现在我们可以轻松地测量体重变化、肌肉力量和锻炼时心率的变化。

不幸的是,我们大多数人无法获得运动追踪器、呼吸器、脑电图和热成像传感器等更深度的数据指标——这是专业运动训练中的标准设备。国际体育界的高风险情况确保了任何可能对运动表现产生影响的新研究、技术或方法通常都值得研究。这对像我这样长时间坐在屏幕前的人来说是个好消息,因为目前的健康趋势会产生足够的需求,以便一些先进技术能够渗入到主流市场中。

React brain
图片由 REACT Neuro 提供

但是目前的幸福趋势是由什么驱动的呢?其中一个因素是长寿。现代医学能够让我们比以前活得更久。但是如果没有健康的认知能力——在大约50岁开始下降——长寿可能无法与高质量的生活相匹配。

50岁以后,神经处理速度(通过一些具体的神经测试反映)每十年下降大约10-20%。更具体地说,从55岁到65岁,TMT-B的测试时间可能会从70秒增加到85秒。但是研究表明,通过健康的饮食、良好的睡眠和频繁的锻炼,许多认知健康和表现方面在年龄增长时可以得到保持——这非常棒,David说道。

问题是怎样评估和延缓神经表现的下降呢?

Apeiron Life 入局

Apeiron Life成立于2019年,由 Geoff Yang 和其他几位志同道合的人共同创立,为Bay Area一些知名商业领袖和职业体育名人提供以数据驱动的健康和健身解决方案。

在创业初期,David和他的同事以及一些成员讨论了随着年龄增长而逐渐减退但对生活方式变化有响应的不同生理系统和能力。有些人对有氧健康感兴趣。对于其他人来说,关注的是关节健康、体脂肪含量和平衡能力,而这对于想要在老年继续练习冲浪和瑜伽的人来说尤为重要。由于其中有许多风险投资家和技术领袖,他们渴望对自己的认知健康有更好的了解,不仅是为了现在的表现,也为了日后保持大脑健康。

因此,David和他的团队花了几个月时间寻找全球合适的技术,使他们能够提供一种有效且有意义的认知健康评估。但他警告说:

“你必须非常小心地定义认知健康!”

我们接受传统既定的认知健康定义,同时专注于非常实用和相关的认知健康特征。例如,能够进行视觉扫描和定位往往非常重要。你的眼睛寻找事物的方式,你的手在看到你想要的东西时伸出和反应的方式,这些都是我们会员所关注的重要能力。他们需要能够快速扫描电子表格以找到特定的数据项或模式,或者在拥挤的空间中能够找到他们寻找的人。人们需要良好的搜索和检索大脑功能-神经处理。不幸的是,随着年龄增长,很多人的这些能力会变慢,David说道。

利用现有的研究

David对“轨迹测试”特别感兴趣,因为它们可以提供一个关于扫描速度的指示,并且在神经心理学领域中已经得到广泛应用。就像小孩们的连线游戏一样,被测试者需要按照正确的顺序尽快地通过一系列随机排列的数字(或数字和字母)来追踪路径。传统上,追踪测试是通过纸和笔进行的,由测试员监督。最近,这些测试已经电脑化。标准的衡量指标是完成时间,因为处理速度是认知表现的一个重要指标。

Gif
TBT在纸上(左),在VR中(中)以及进行眼动追踪分析(右)示意

在认知和脑健康领域,我们发现了许多不同的公司使用各种不同的技术,但当我们找到REACT Neuro时,我们都非常兴奋,因为这家公司由一群在国际上享有声誉的神经科学家领导,并且与麻省理工学院和哈佛大学有关联。

实践出真知

那么,让我稍微回顾一下,告诉你关于我与David的谈话以及Tobii、Apeiron Life和REACT Neuro如何合作测量并减缓认知衰退这件事情。

我猜你已经知道Tobii是全球眼动追踪技术的领导者。这项技术至关重要,因为它是捕捉眼动行为中微小偏差的唯一方法,这些偏差能够表明认知障碍。虽然还有其他指标参数,但如果你想利用基于眼动的研究,眼动追踪是唯一的选择。此外,它在外观和隐蔽性等方面还有其他优势。

REACT Neuro是一家位于剑桥的平台开发公司,专注于基于证据的神经系统评估。他们所做的就是将传统认知测试移植到虚拟现实领域中。通过这样做,他们实现了多种无偏、以前不可用的度量标准。使用Pico Neo 2 Eye头显来进行测试是理想的,因为它便携,带有Tobii眼动追踪功能,并且无需连接到计算机。与传统的纸质或电脑测试相比,虚拟现实的优势在于消除了外部影响。通过固有眼动追踪,测量可以以不引人注意的方式进行。

React pico
图片由 REACT Neuro提供

我喜欢当两种不同类型的技术之间产生协同效应,尤其是当这种效应很隐蔽时。Tobii在精英运动领域中是有一定的知名度的——多年来,我们一直在使用Tobii眼动追踪眼镜来观察运动员在执行类似在篮球比赛中投篮之前的重要动作时的目光所注。我们也对Pico VR头显很熟悉。但当这两者与Pico Neo 2 Eye结合在一起时,你会得到一些特别的东西,很容易想到,但为什么我没有想到这一点。突然间,神经科学家开始使用具备先进眼动追踪传感器的VR头显进行研究,这就很合情合理。

眼动追踪生成的指标

引入眼动追踪是很重要的,因为这项技术可以记录微小的眼部运动,即所谓的注视和眼跳,从而揭示一个人的大脑在解决问题时的工作方式。对于路径制作测试,眼动追踪显示了一个人的视线如何来回跳跃,以及他们停留在特定位置的时间有多长。

Extracting the high-resolution data associated with both eye and hand movements is simply not possible with traditional manual observation. The new technology provides potential to see how the brain works in unique and hopefully meaningful ways.
Dr. David Martin, Chief scientist, Apeiron Life

David 似乎也喜欢虚拟现实,因为新的测试环境的互动性开始感觉像在玩游戏,考虑到他与大多数高度竞争的人打交道,这是他们参与认知健康和监测进展的有趣方式。

我对瞳孔光反应非常感兴趣,顾名思义,它量化了瞳孔对光的反应。研究人员早就知道,脑部创伤后,瞳孔对强光有不同的反应。但是似乎瞳孔光反射也受脑疲劳的影响。在装备了先进的眼动追踪技术的虚拟现实环境中,这样的测试非常容易实施。如果没有高度仿真和高科技方法,要量化这种独特且可能具有信息意义的反射就会变得更加困难。

未来会怎样呢?

目前,David和 Apeiron Life 团队正在与波士顿的 REACT Neuro 以及其延展网络合作,研究如何更好地翻译在虚拟现实应用中通过先进的眼动追踪捕捉到的数据,以改进他们帮助客户减缓认知衰退的方法。他们的长期目标是将以科学为基础的性能训练推广至主流,以便更多人可以采取预防措施来最大化健康(包括身体和认知)。

他指出,如果我们看一下一些科技巨头正在做的事情,很明显正在发生转变。例如,苹果公司公开宣布他们希望将健康和福祉作为公司的伟大遗产之一。随着传感器和驱动器的越来越小,新型监测织物和可穿戴设备将成为主流。在未来,我们可能会看到我们每天使用的许多常见物品具有多种功能。例如,一副眼镜可以帮助你看东西并保护你的眼睛免受灰尘的侵害。但它们也可以记录你的身体活动和认知表现,使人们能够像监测心脏健康一样监测他们的大脑表现,例如血压、腰围和锻炼时心率。

我在 Apeiron Life/REACT Neuro 的合作中看到了一个反复出现的模式,不仅是在我们的合作伙伴中,而且在整个科技行业中都是如此。当初创企业开始使用眼动追踪等评估工具时,他们不仅解决了他们设定的问题,还开始生成数据。随着时间的推移和足够的测试,你可以从这些数据中挖掘洞察力。例如,你可以根据个人的认知负荷创建个体化建议,从而实现更个性化的计划,不仅支持工作和娱乐中的当前认知表现,还有助于终身认知健康,减少早期痴呆症或阿尔茨海默病的快速进展的风险。

最后,我要感谢David抽出时间与我们交谈,并以他的观点和奉献精神激励我们。如果你想了解这位背后的科学家,我推荐你收听 Judocast 上的访谈,其中David与著名的柔道选手和教练Chuck Jefferson谈论了运动表现相关的内容。

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  • 作者

    Maggie Ma

  • 阅读时间

    9 min

如果您想进一步了解如何将眼动追踪与注意力计算引入您的研究中

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作者

  • Tobii employee

    Maggie Ma

    Head of Marketing, XR, Tobii

    As the head of marketing for the XR segment at Tobii, I get to tell amazing stories about our eye tracking sensor technology and how it is put to good use in VR and AR. I get inspired by the innovations that enhance understanding of ourselves, break the physical and financial barriers, help address incurable diseases, and fuel curiosity to explore new frontiers. It feels great to connect the magic of technology with the need of the users.

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