Ученые Новгородского государственного университета создали программное обеспечение для нейроинтерфейса Mind Link, которое позволяет оценить концентрацию внимания человека по ЭЭГ-ритмам. Разработка поможет в режиме реального времени отследить, насколько студенты на онлайн-обучении вовлечены в процесс, а также послужит инструментом для работы с детьми, имеющими синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), рассказали «Газете.Ru» в НовГУ.
Проблема удержания внимания при обучении, в том числе дистанционном, актуальна для многих людей. Фиксировать постоянный контроль на предмете обсуждения долгое время сложно в силу особенностей психики, но глубокая концентрация необходима для усвоения материала.
«Современные неинвазивные нейроинтерфейсы, измеряющие электрическую активность мозга с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ), могли бы помочь в мониторинге состояния учащихся, но стандартное программное обеспечение к таким устройствам носит в основном демонстрационный характер. По первоначальной задумке планировалось разрабатывать комплексы мониторинга внимания для широкой массы людей, в связи с чем нам было необходимо устройство, которое пользователь мог носить с собой или использовать совместно с другими гаджетами, чтобы оно не доставляло дискомфорта. Среди потребительских нейроинтерфейсов Mind Link хорошо подходил под эти нужды», — рассказал заведующий лабораторией «Виртуальная и дополненная реальность» ПИШ НовГУ, программист Евгений Менделеев.
Для начала ученые хотели получить данные о работе мозга в разных режимах и проверить, коррелируют ли они с реальной концентрацией внимания. В экспериментах приняли участие студенты НовГУ. Оказалось, что показатели внимания, которые выдает нейроинтерфейс Mind Link, не случайны. Они коррелируют с изменением ритмов мозга, в первую очередь бета-ритма, отвечающего за активную умственную работу. Исследователи также зафиксировали известный физиологический эффект: после интенсивной физической активности концентрация при умственной нагрузке заметно возрастает.
В одном из экспериментов среднее значение внимания поднялось с 35 до 63%, увеличившись в 1,8 раза. При этом в спокойных условиях без смены деятельности устойчивость внимания у разных испытуемых варьировалась, что ученые объясняют их исходным функциональным состоянием и временем проведения тестов в течение рабочего дня. Причем в отличие от инвазивных разработок вроде Neuralink, ориентированных на медицину, предложенное решение направлено на массовое применение в педагогике.
«Ключевым результатом работы стала не просто проверка нейроинтерфейса, а создание собственного программного продукта — Mind Analysis. В отличие от стандартного ПО, которое лишь показывает есть сигнал или нет, эта программа позволяет вести полноценную запись данных с метками времени, сохранять их в удобный формат CSV для последующего анализа и, что самое важное, сопоставлять изменения концентрации с конкретными этапами деятельности испытуемого», — рассказал Менделеев.
Разработка может лечь в основу программно-аппаратного комплекса для контроля внимания в группах, который подскажет лектору, когда материал перестал усваиваться и пора сделать паузу или сменить тему, а также поможет адаптировать обучение для детей с СДВГ.
Ранее ученые выяснили, как формируются очаги катастрофических извержений вулканов Курильских островов.