Умные браслеты и наушники смогут отслеживать биологические сигналы и реакцию мозга на различные виды стимуляции, чтобы заранее выявлять нарушения его работы. Ученые Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского разрабатывают носимые устройства в рамках системы CognyTest, которая также оценивает широкий набор когнитивных функций, определяет ментальный возраст и подбирает персональные упражнения для тренировки мозга. Среди изучаемых параметров — пространственное восприятие, равновесие, способность разрешать когнитивные конфликты, вербальные навыки и другие показатели. Как устроена технология и сможет ли она заменить визит к врачу — в материале «Известий».

Переход к траектории старения

В Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) разработали комплексную систему CognyTest, способную определять ментальный возраст и подбирать персональные упражнения для тренировки мозга. Главное ее отличие от предыдущих решений университета заключается в том, что она не ограничивается расчетом единого показателя когнитивного возраста. Она оценивает широкий спектр функций и позволяет определить, какие из них начинают изменяться у конкретного человека раньше других.

— Мы построили систему, которая может оценить максимальный набор когнитивных функций. Только часть из них имеет высокие корреляции с возрастом. Поэтому важно не просто определить мыслительный возраст человека, но и сказать, по какой траектории старения идет его мозг — какая из областей, отвечающих за познавательные процессы, пострадала первой, — рассказала директор Института биологии и биомедицины ННГУ Мария Ведунова.

В число оцениваемых параметров входят память и пространственное восприятие, равновесие, способность разрешать когнитивные конфликты, волевой компонент и вербальные навыки. Такой подход позволяет выявлять индивидуальные слабые места, которые могут оставаться незаметными при расчете единого показателя когнитивного возраста.

По словам разработчиков, новая система объединяет оценку состояния мозга с последующей тренировкой. Она должна автоматически подбирать пользователю упражнения с учетом тех функций, которые требуют дополнительной нагрузки, вместо того чтобы человек самостоятельно выбирал наиболее удобные задания.

— Люди любят делать то, что у них получается. Когда они выбирают сами себе тесты, они выбирают самые сложные, но те, которые у них получаются хорошо. А это неправильно — мы создаем блок персонализации, который предложит тесты, необходимые конкретному мозгу, а не самые легкие. Это как хороший тренер в фитнес-зале, который подскажет, как правильно тренироваться, — пояснила Мария Ведунова.

В проекте используются различные носимые устройства, в том числе наушники и браслеты. Они позволяют оценивать реакцию мозга на разные виды стимуляции и уровень адаптации нервной системы. Для верификации получаемых биологических сигналов применяются различные варианты электроэнцефалографии (ЭЭГ).

— Носимые устройства могут помочь определить уровень адаптации вашего головного мозга по его ответу на различные виды стимуляции. Это первый этап перед началом курса воздействия, — сказала Мария Ведунова.

Сейчас оборудование и программное обеспечение модернизируются совместно с ГК «Мадин». Разработчики стремятся повысить автономность анализа данных, чтобы устройства было удобнее использовать. При этом возможность применения технологии для выявления подобных нарушений пока остается перспективным направлением развития и не означает, что CognyTest уже стал самостоятельным инструментом для постановки соответствующих диагнозов.

В перспективе развитие носимых устройств и математических моделей может позволить использовать технологию для выявления ранних признаков нейродегенеративных заболеваний. В ННГУ также планируют исследовать так называемую цифровую деменцию — ухудшение памяти, внимания и мышления, которое связывают с чрезмерной зависимостью от смартфонов, навигаторов и поисковых систем, — а также патологическое старение.

Постоянный мониторинг ментального состояния

По мнению экспертов, развитие CognyTest отражает более широкий переход от разовой оценки когнитивных способностей к постоянному мониторингу состояния человека. Носимые устройства уже способны непрерывно фиксировать различные физиологические показатели, однако ключевым становится не сам сбор информации, а ее интерпретация и использование.

— Сама логика оценки когнитивных функций меняется вслед за скоростью жизни. Раньше это был разовый срез — тест, балл, вывод на бумаге. Сегодня, когда информационный поток и темп решений выросли кратно, важен не статичный показатель, а динамика: как человек концентрируется, переключается между задачами, восстанавливается после перегрузки, удерживает внимание в потоке уведомлений, — сказала директор по талантам ГК Swordfish Security Дарья Фигуркина.

По ее словам, именно ИИ и носимые устройства позволяют перейти к такому формату наблюдения. Умные часы, браслеты, нейроинтерфейсы и специализированные системы могут собирать данные в течение длительного времени, а алгоритмы — превращать их в рекомендации.

— Оценка перестает быть «экзаменом» и становится сопровождением — регулярным, адаптивным, встроенным в повседневность, — отметила эксперт.

При этом современные гаджеты уже умеют отслеживать уровень стресса, качество сна, вариабельность сердечного ритма, насыщение крови кислородом и другие показатели, добавила Дарья Фигуркина. По ее словам, технологически сбор данных во многом уже решен, а главным вопросом остается то, как человек будет использовать полученную информацию. Она подчеркнула, что ценность технологии не в самом факте измерения, а в осознанном выборе, который она подсказывает.

Член правления РОЦИТ, лауреат премии iATR Андрей Ярных также считает, что развитие подобных систем позволит сделать оценку когнитивных функций более доступной.

— Раньше, чтобы проверить здоровье мозга, нужно было идти к врачу и проходить сложные и дорогие обследования, а тут любой человек может за 15 минут пройти тест на обычном смартфоне, — сказал эксперт.

По его словам, подобные проверки способны давать не только общую оценку когнитивного состояния, но и показывать, какие именно функции — память, внимание или скорость реакции — работают хуже. Это позволяет обратить внимание на конкретные особенности и подобрать персональные упражнения.

— Особенно это важно для раннего выявления проблем, когда человек сам еще не ощущает явных нарушений, но мозг уже начинает стареть, — отметил Андрей Ярных.

В перспективе, считает эксперт, оценка когнитивных функций может стать частью постоянного мониторинга. Умные часы, очки и другие носимые устройства смогут отслеживать активность, сон, пульс и другие показатели, помогая выявлять признаки перегрузки и возможных нарушений на ранней стадии. Однако такие технологии не заменяют медицинскую диагностику. При появлении тревожных изменений или симптомов человеку по-прежнему необходимо обратиться к врачу и пройти профильное обследование. В этом случае носимые устройства могут стать дополнительным инструментом наблюдения за состоянием организма и помочь своевременно обратить внимание на возможные проблемы со здоровьем.