O café e a música de IA podem ajudar a melhorar a produtividade e a cognição?

Café e música de IA podem melhorar a produtividade e cognição?

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Tanto ouvir música quanto beber café podem ajudar a melhorar a cognição. Willie B. Thomas/Getty Images
  • Um novo sistema rastreia as ondas cerebrais para fornecer um sistema de feedback que pode ajudar as pessoas a alcançar uma cognição mais forte e produtividade.
  • Os autores do estudo imaginam utilizar estímulos seguros e não invasivos para incentivar estados cerebrais desejados.
  • O estudo descobriu que ouvir música e beber café pode incitar níveis mais altos de energia na faixa beta nas ondas cerebrais.

Muitos cientistas esperam que a aprendizagem de máquina e a inteligência artificial (IA) possam um dia fornecer ferramentas com as quais possamos aumentar nosso senso de bem-estar e desempenho cognitivo em nossas vidas e no trabalho.

Em busca disso, um novo estudo da Escola de Engenharia Tandon da NYU descreve seu algoritmo MINDWATCH, que captura dados de estado cerebral de forma não invasiva.

O MINDWATCH analisa a atividade cerebral de uma pessoa a partir de dados coletados por um dispositivo vestível no pulso e por uma faixa de cabeça.

No estudo, os pesquisadores provocaram diferentes estados cerebrais usando o que chamam de “atuadores seguros”. Estes incluíam sons, gostos e cheiros.

O estudo investigou a promoção da atividade de ondas cerebrais na faixa “beta” associada ao desempenho cognitivo ideal usando atuadores seguros.

Os pesquisadores descobriram que ouvir música e beber café estavam ambos ligados a uma atividade mais forte na faixa beta. Eles também testaram perfume, que reduziu o poder da faixa beta em relação à linha de base, mas aumentou os níveis de desempenho em outros testes cognitivos.

Uma das descobertas interessantes do estudo é que a música gerada por IA produziu sinais mais fortes na faixa beta do que a música tradicionalmente produzida.

O estudo foi publicado na Scientific Reports.

Atividade na faixa beta e concentração

As oscilações contínuas de tensões elétricas no cérebro são chamadas de ondas cerebrais. Existem cinco taxas reconhecidas, ou “frequências”, nas quais elas oscilam desde suas tensões mais baixas até as mais altas:

  • ondas da banda gama – oscilam em uma frequência acima de 35 Hertz (Hz), ou mais de 35 vezes por segundo. Pesquisas anteriores associam ondas gama ao ato mental de concentração.
  • ondas da banda beta – oscilam de 12 a 35 Hz. Essa banda foi relacionada à ansiedade, atenção e atividade mental.
  • ondas da banda alfa – têm uma frequência de 8 a 12 Hz e estão relacionadas à atenção passiva e ao relaxamento.
  • ondas da banda theta – têm uma frequência de 4 a 8 Hz e estão associadas ao estado de relaxamento profundo, com o foco voltado para dentro.
  • ondas da banda delta – ocorrem durante o sono e têm uma frequência de 0,5 a 4 Hz.

No novo estudo, os pesquisadores encontraram relações em forma diferente entre o poder da faixa beta e o desempenho em diferentes indivíduos.

Em um participante, a relação era linear, com um maior poder da faixa beta associado a um maior desempenho. No entanto, em outro participante, a relação tinha uma forma de U invertido, o que significa que um poder moderado da faixa beta estava associado ao desempenho máximo para eles. Os autores destacaram que esses resultados mostram a necessidade de uma compreensão individualizada dos padrões de ondas cerebrais de uma pessoa para interpretar os resultados.

O impacto da música, café e perfume

Indo um passo além, os autores do estudo expuseram os participantes a três atuadores seguros: música, café e perfume.

Os pesquisadores descobriram que ouvir música de vários gêneros produziu um aumento consistente na atividade da faixa beta, com a música produzida por IA resultando no efeito mais forte.

Beber café também resultou em um impulso significativo nos sinais da faixa beta, enquanto o cheiro de perfume diminuiu o poder da faixa beta, mas melhorou o desempenho em outras medidas.

Testando os efeitos da música de IA no cérebro

O sucesso do estudo com música produzida por IA mostra que um atuador seguro como música pode ser otimizado para aumentar a atividade da faixa beta.

“Nesta pesquisa, utilizamos redes neurais de aprendizado profundo para compor novas músicas com base na música preferida de cada indivíduo”, disse o Dr. Hamid Fekri Azgomi, autor principal do artigo.

“Nossa abordagem envolveu expor os sujeitos a faixas de música renomadas e relaxantes para avaliar suas inclinações pessoais”, ele disse ao Medical News Today.

Os participantes foram solicitados a identificar suas preferências usando exemplos de três conjuntos de dados musicais: música clássica, incluindo obras de Ludwig van Beethoven, Johann Sebastian Bach e Frédéric François Chopin; “música de fantasia”, incluindo músicas de videogames como Final Fantasy e Mario; e jazz, que apresentava músicas de Frank Sinatra e outros artistas de jazz.

Como funciona o MINDWATCH

O autor sênior Dr. Rose T. Faghih explicou que a tecnologia MINDWATCH permite que dispositivos vestíveis funcionem como interfaces cérebro-computador. O objetivo é “decodificar os estados internos do cérebro de alerta cognitivo e desempenho, tornando possível rastrear e melhorar esses estados cognitivos para aplicações na vida cotidiana”.

De acordo com o Dr. Faghih, “as ativações do sistema nervoso autônomo resultam em microvariações na atividade do suor, que levam a mudanças na condutância elétrica da pele que podem ser medidas usando alguns dispositivos vestíveis”.

No estudo, os pesquisadores usaram pulseiras Empatica E4 e faixas para a cabeça Muse para capturar e observar as ondas cerebrais dos participantes.

O Dr. Faghih disse que eles esperam que esse meio não invasivo de monitorar a atividade das ondas cerebrais um dia possa oferecer “aperfeiçoamento personalizado do bem-estar cognitivo e desempenho em diversos contextos por meios não invasivos”.

O Dr. Faghih disse que outras atuações seguras em consideração são estímulos visuais relaxantes – talvez imagens de paisagens tranquilas -, meditação, vibrações suaves ou feedback háptico, tecnologias de realidade virtual e experiências com o robô terapêutico PARO.

Os objetivos duplos do MINDWATCH

“O MINDWATCH tem como objetivo, eventualmente, permitir a regulação em tempo real dos estados de alerta cognitivo e desempenho para melhorar o humor e o desempenho de maneira personalizada, adaptativa e robusta”, disse o Dr. Faghih.

Além disso, os pesquisadores esperam que seu sistema “preencha a lacuna existente da falta de conjuntos de dados publicamente disponíveis” para uso em aprendizado de máquina.

Embora este estudo se concentre nos resultados da banda beta, o Dr. Azgomi disse: “nosso extenso conjunto de dados pode permitir investigações futuras por outros pesquisadores em relação a outros recursos significativos”.

“Essas percepções inexploradas têm o potencial de enriquecer nossa compreensão da neurofisiologia humana, oferecendo uma compreensão mais holística da dinâmica cognitiva.” – Dr. Hamid Fekri Azgomi