طورت شركة Elemind، وهي شركة ناشئة ولدت من ابتكار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، عصابة رأس فريدة من نوعها لتخطيط كهربية الدماغ تهدف إلى تحسين جودة النوم من خلال محاذاة التحفيز الصوتي مع موجات دماغ مرتديها.

أظهر هذا الجهاز الذي تم اختباره تجريبيًا وعدًا في تقليل الوقت الذي يستغرقه الأشخاص الذين يعانون من الأرق في بداية النوم للنوم. وبخلاف تطبيقه الأساسي، تستكشف الشركة تطبيقات أوسع في علم الأعصاب، بما في ذلك تحسين الذاكرة وتقليل الرعشة، وتتخيل مستقبلًا حيث يمكن إدارة حالات الدماغ مثل التطبيقات.

تساعدك عصابة الرأس EEG من Elemind على النوم من خلال التحفيز الصوتي المتوافق مع الموجات الدماغية

تكنولوجيا النوم المبتكرة
هل تتقلب في السرير بعد يوم طويل، متمنيًا لو كان بإمكانك برمجة دماغك لإيقاف تشغيله والحصول على بعض النوم؟

قد يبدو هذا وكأنه خيال علمي، لكن هذا هو هدف شركة Elemind الناشئة، التي تستخدم عصابة رأس لتخطيط كهربية الدماغ تصدر تحفيزًا صوتيًا يتماشى مع موجات دماغ الأشخاص لتحريكهم إلى حالة النوم بشكل أسرع.

في دراسة صغيرة  أجريت على البالغين الذين يعانون من الأرق أثناء النوم، أدى 30 دقيقة من التحفيز من الجهاز إلى تقليل الوقت الذي يستغرقه الأشخاص للنوم بمقدار 10 إلى 15 دقيقة. هذا الصيف، بدأت شركة Elemind في شحن منتجها إلى مجموعة صغيرة من المستخدمين كجزء من برنامج تجريبي مبكر.

تخطط الشركة، التي أسسها الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إد بويدن ’99، ماجستير في علوم الكمبيوتر ’99؛ وديفيد وانج ’05، ماجستير في علوم الكمبيوتر ’10، دكتوراه ’15؛ وباحث ما بعد الدكتوراه السابق نير جروسمان؛ وزميلة الأبحاث السابقة في مختبر الوسائط هيذر ريد؛ وميريديث بيري، لجمع ملاحظات من المستخدمين الأوائل قبل جعل الجهاز متاحًا على نطاق أوسع.

العلم وراء Elemind
يعتقد فريق Elemindأن جهازهم يوفر العديد من المزايا مقارنة بحبوب النوم التي يمكن أن تسبب آثارًا جانبية وإدمانًا.

يقول بيري، الرئيس التنفيذي لشركة Elemind، “أردنا إنشاء خيار غير كيميائي للأشخاص الذين يريدون الحصول على نوم جيد بدون آثار جانبية، حتى تتمكن من الحصول على جميع فوائد النوم الطبيعي دون المخاطر”. “هناك عدد من الأشخاص الذين نعتقد أنهم سيستفيدون من هذا الجهاز، سواء كنت أمًا مرضعة قد لا ترغب في تناول عقار منوم، أو شخصًا يسافر عبر مناطق زمنية ويريد مكافحة اضطراب الرحلات الجوية الطويلة، أو شخصًا يريد ببساطة تحسين أدائك في اليوم التالي والشعور بأنك تتمتع بقدر أكبر من التحكم في نومك.”

من الفصل الدراسي إلى الأبحاث المتطورة
امتدت الرحلة الأكاديمية لوانج في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لما يقرب من 15 عامًا، حصل خلالها على أربع درجات، وتوجت بحصوله على درجة الدكتوراه في الذكاء الاصطناعي في عام 2015. في عام 2014، كان وانج يدرس فصلًا دراسيًا مشتركًا مع جروسمان عندما بدأوا العمل معًا لقياس التذبذبات البيولوجية في الوقت الفعلي في الدماغ والجسم بشكل غير جراحي. ومن خلال هذا العمل، أصبحا مفتونين بتقنية لتعديل الدماغ تُعرف باسم التحفيز المقفول بالطور، والذي يستخدم تحفيزًا بصريًا أو جسديًا أو سمعيًا محدد الوقت بدقة يتوافق مع نشاط الدماغ.

“إنك تقيس نوعًا من المتغيرات المتغيرة، ثم تريد تغيير حافزك في الوقت الفعلي استجابةً لهذا المتغير”، كما أوضح بويدن، الذي أشار إلى وانج وجروسمان بمجموعة من التقنيات الرياضية التي أصبحت جزءًا من الملكية الفكرية الأساسية لشركة إليميند.

تطوير جهاز تعديل الدماغ غير الجراحي
تم استخدام التحفيز المقفول بالطور جنبًا إلى جنب مع الأقطاب الكهربائية المزروعة في الدماغ لتعطيل النوبات والرعشة لسنوات. ولكن في عام 2021، نشر وانج وجروسمان وبويدن وزملاؤهم ورقة بحثية [2] تُظهر أنه يمكنهم استخدام التحفيز الكهربائي من خارج الجمجمة لقمع متلازمة الرعشة الأساسية، اضطراب الحركة الأكثر شيوعًا لدى البالغين.

كانت النتائج واعدة، لكن المؤسسين قرروا البدء بإثبات نجاح نهجهم في مساحة أقل تنظيماً: النوم. لقد طوروا نظامًا لتوصيل نبضات سمعية موقوتة لتعزيز أو قمع تذبذبات ألفا في الدماغ، والتي ترتفع في الأرق.

لقد كانت هذه بداية عملية تطوير المنتج التي استمرت لسنوات والتي أدت إلى جهاز عصابة الرأس الذي تستخدمه شركة Elemind اليوم. تقيس عصابة الرأس الموجات الدماغية من خلال تخطيط كهربية الدماغ وتغذي النتائج إلى خوارزميات Elemind الخاصة، والتي تستخدم لتوليد الصوت بشكل ديناميكي من خلال محرك التوصيل العظمي. في اللحظة التي يكتشف فيها الجهاز أن شخصًا ما نائم، يتم تقليص الصوت ببطء.

يقول وانج: “لدينا نظرية مفادها أن الصوت الذي نلعبه يحفز استجابة سمعية في الدماغ. وهذا يعني أننا نجعل القشرة السمعية لديك تطلق بشكل أساسي هذا الانفجار من الجهد الذي يجتاح دماغك ويتداخل مع مناطق أخرى. يطلق بعض الأشخاص الذين ارتدوا Elemind عليه اسم جهاز تشويش الدماغ. بالنسبة للأشخاص الذين يفكرون كثيرًا قبل أن يناموا، فإن أدمغتهم تعمل بنشاط. وهذا يشجع أدمغتهم على الهدوء”.

مستقبل شركة Elemind في مجال علم الأعصاب وما بعده
أقامت شركة Elemind تعاونًا مع ثماني جامعات يسمح للباحثين باستكشاف فعالية نهج الشركة في مجموعة من حالات الاستخدام، من الرعشة إلى تكوين الذاكرة، وتطور مرض الزهايمر، والمزيد.

“نحن لا نطور هذا المنتج فحسب، بل نعمل أيضًا على تطوير مجال علم الأعصاب من خلال جمع بيانات عالية الدقة على أمل مساعدة الآخرين أيضًا

“الرؤية هي كيف نتجاوز النوم إلى ما قد يصبح في النهاية مثل متجر تطبيقات للدماغ، حيث يمكنك تنزيل حالة دماغية كما تقوم بتنزيل تطبيق؟” يقول بيري. “كيف يمكننا جعل هذا أداة يمكن تطبيقها على مجموعة من التطبيقات المختلفة بقطعة واحدة من الأجهزة بها الكثير من بروتوكولات التحفيز المختلفة؟”