사람들의 일상적인 즐거움은 인지적 각성과 수행 능력을 향상시킬 수 있습니 다.

음악을 듣고 커피를 마시는 것은 집중력과 기억력이 필요한 작업을 포함하여 인지 성능을 향상시키는 방식으로 사람의 두뇌 활동에 영향을 줄 수 있는 일종의 일상적인 즐거움입니다.

그것은 획기적인 뇌 모니터링 기술인 MINDWATCH와 관련된 새로운 NYU Tandon School of Engineering 연구 결과입니다.

지난 6년 동안 NYU Tandon의 생명 공학 부교수인 Rose Faghih가 개발한 MINDWATCH는 전기 피부 활동(EDA)을 모니터링할 수 있는 웨어러블 장치를 통해 수집된 데이터에서 사람의 뇌 활동을 분석하는 알고리즘입니다. 이 활동은 감정적 스트레스에 의해 유발된 땀 반응과 관련된 전기 전도도의 변화를 반영합니다.

Nature Scientific Reports에 발표된 이 최근 MINDWATCH 연구에서 피부 모니터링 손목 밴드와 뇌 모니터링 헤드밴드를 착용한 피험자는 음악을 듣고, 커피를 마시고, 개인의 취향을 반영하는 향수 냄새를 맡으면서 인지 테스트를 완료했습니다. 그들은 또한 이러한 각성제 없이 테스트를 완료했습니다.

MINDWATCH 알고리즘은 음악과 커피가 피험자의 뇌 각성을 측정할 수 있을 정도로 변화시켰고, 기본적으로 수행하고 있는 작업 기억 작업에서 수행을 조절할 수 있는 생리학적 “정신 상태”로 만들었습니다.

구체적으로, MINDWATCH는 각성제가 “베타 밴드” 뇌파 활동을 증가시켰으며, 이는 최고 인지 성능과 관련된 상태를 결정했습니다. 향수도 약간의 긍정적인 효과가 있어 추가 연구가 필요함을 시사합니다.

Faghih는 “팬데믹은 전 세계 많은 사람들의 정신 건강에 영향을 미쳤으며 이제 그 어느 때보다 일상적인 스트레스 요인이 인지 기능에 미치는 부정적인 영향을 원활하게 모니터링할 필요가 있습니다”라고 말했습니다. “현재 MINDWATCH는 아직 개발 중이지만 우리의 궁극적인 목표는 예를 들어 급성 스트레스 또는 인지 이탈의 순간을 감지하여 누구나 자신의 뇌 인지 각성을 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술에 기여하는 것입니다. 그럴 때 MINDWATCH는 음악 감상과 같은 간단하고 안전한 개입으로 사람을 ‘밀어’서 그들이 더 나은 기분을 느끼고 직업이나 학교 과제를 더 성공적으로 수행할 수 있는 뇌 상태로 들어갈 수 있습니다.”

이 연구에 사용된 특정 인지 테스트(n-back 테스트라고 하는 작업 기억 작업)는 일련의 자극(이 경우 이미지 또는 소리)을 하나씩 제시하고 피험자에게 현재 자극은 시퀀스에서 다시 “n”개 항목에 제시된 항목과 일치합니다. 이 연구는 1백 테스트(현재 자극이 한 항목 뒤로 제시된 자극과 동일할 때 참가자가 “예”라고 응답함)와 더 어려운 3백 테스트를 사용하여 3개 항목에 대해 동일하게 요청했습니다.

연구원들은 세 가지 유형의 음악, 즉 피험자에게 친숙한 활기차고 편안한 음악과 피험자의 취향을 반영한 새로운 AI 생성 음악을 테스트했습니다. MINDWATCH의 이전 연구와 일관되게 친숙하고 활기찬 음악은 반응 시간과 정답으로 측정할 때 편안한 음악보다 더 큰 성능 향상을 제공했습니다. AI가 생성한 음악이 세 가지 모두에서 가장 큰 이득을 얻었지만 이러한 결과를 확인하려면 추가 연구가 필요합니다.

커피를 마시는 것은 음악보다 눈에 띄지만 덜 눈에 띄는 성능 향상을 가져왔고 향수는 가장 약간의 향상을 보였습니다.

모든 자극 하에서 성능 향상은 3백 테스트에서 더 높은 경향이 있었으며, 이는 “인지 부하”가 높을 때 개입이 가장 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.

MINDWATCH 팀의 지속적인 실험은 뇌 활동을 지속적으로 모니터링하는 기술 능력의 효능과 뇌 활동을 조절하는 다양한 개입의 일반적인 성공을 확인할 것입니다. 일반적으로 성공적인 개입의 범주를 결정하는 것이 개인에게 효과가 있다는 것을 의미하지는 않습니다.

이 연구는 MINDWATCH(웨어러블 적응형 폐루프 구조를 위한 다중 모드 지능형 비침습적 뇌 상태 디코더) 프로젝트에 대한 Faghih의 국립 과학 재단 CAREER 어워드의 일환으로 수행되었습니다. 이 연구의 다양한 데이터 세트는 연구자들이 사용할 수 있으므로 이 연구에서 뇌 인지 상태를 조절하기 위한 안전한 개입의 사용에 대한 추가 연구가 가능합니다.

Faghih는 이 논문의 수석 저자로 활동했습니다. 첫 번째 저자는 박사 학위를 취득한 Hamid Fekri Azgomi입니다. Faghih 밑에서 현재 University of California San Francisco School of Medicine의 신경외과 박사후 연구원입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230808151255.htm