一项使用MINDWATCH技术的新研究发现，音乐和咖啡通过改变大脑的觉醒水平，对认知表现产生积极影响。这项研究旨在促进个人认知觉醒监测工具的发展。
听音乐和喝咖啡是一种日常的快乐，可以影响一个人的大脑活动，以提高认知能力，包括在需要集中注意力和记忆力的任务中。
这是纽约大学坦顿工程学院一项涉及MINDWATCH的新研究的发现，这是一种突破性的大脑监测技术。
MINDWATCH是由纽约大学坦顿分校生物医学工程副教授Rose Faghih在过去六年中开发的一种算法，它通过任何可穿戴设备收集的数据来分析一个人的大脑活动，这些设备可以监测皮肤电活动(EDA)。这种活动反映了由情绪压力引发的电导变化，与出汗反应有关。
在最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一项MINDWATCH研究中，研究对象戴着皮肤监测腕带和大脑监测头带，在听音乐、喝咖啡和闻反映他们个人喜好的香水的同时完成了认知测试。他们也在没有任何兴奋剂的情况下完成了这些测试。
MINDWATCH算法显示，音乐和咖啡明显地改变了受试者的大脑唤醒，本质上是让他们处于一种生理上的“精神状态”，这种状态可以调节他们在工作记忆任务中的表现。
具体来说，MINDWATCH确定兴奋剂会引发增加的“β带”脑电波活动，这是一种与认知能力峰值相关的状态。香水也有适度的积极作用，这表明需要进一步的研究。
“疫情影响了全球许多人的心理健康，现在比以往任何时候都更有必要无缝监测日常压力源对认知功能的负面影响，”Faghih说。“目前，MINDWATCH仍处于开发阶段，但我们的最终目标是，它将有助于技术的发展，使任何人都能实时监测自己大脑的认知觉醒，例如检测急性压力或认知脱离的时刻。”在这些时候，MINDWATCH可以‘推动’一个人进行简单而安全的干预——比如听音乐——这样他们就能进入一种大脑状态，感觉更好，更成功地完成工作或学习任务。”
这项研究中使用的具体认知测试——一项被称为n-back测试的工作记忆任务——包括一个接一个地呈现一系列刺激(在这种情况下，是图像或声音)，并要求受试者指出当前的刺激是否与序列中呈现的“n”项相匹配。这项研究采用了一个1-back测试——当当前的刺激与提供一个项目的刺激相同时，参与者回答“是”——以及一个更具挑战性的3-back测试，要求同样的三个项目。
研究人员测试了三种类型的音乐——受试者熟悉的充满活力和放松的音乐，以及反映受试者品味的新颖的人工智能生成的音乐。与MINDWATCH之前的研究一致，熟悉的充满活力的音乐比轻松的音乐能带来更大的成绩提升——以反应时间和正确答案来衡量。虽然人工智能生成的音乐在这三者中产生了最大的收益，但需要进一步的研究来证实这些结果。
与听音乐相比，喝咖啡能显著提高成绩，但效果不那么明显，而喝香水的效果最温和。
在三背测试中，所有刺激下的表现收益往往更高，这表明当“认知负荷”更高时，干预可能会产生最深远的影响。
MINDWATCH团队正在进行的实验将证实该技术在持续监测大脑活动方面的有效性，以及各种干预措施在调节大脑活动方面的总体成功。确定一类普遍成功的干预措施并不意味着任何个人都会发现它对他们有效。
参考文献:Hamid Fekri Azgomi, Luciano R. F. Branco, Md. Rafiul Amin, Saman Khazaei和Rose T. Faghih，《科学报告》，2023年8月8日，“通过听觉、味觉和嗅觉刺激调节大脑认知状态”。DOI: 10.1038 / s41598 - 023 - 37829 - z
该研究是Faghih国家科学基金会CAREER奖关于可穿戴自适应闭环架构(MINDWATCH)项目的多模态智能无创脑状态解码器的一部分。该研究的多样化数据集可供研究人员使用，允许在本研究中使用安全干预措施来调节大脑认知状态的进一步研究。
Faghih是这篇论文的资深作者。第一作者是Hamid Fekri Azgomi，他在Faghih手下获得博士学位，现在是加州大学旧金山分校医学院神经外科博士后学者。
