İşyerinde uyuşukluk, özellikle ağır ekipman sürücüleri ve operatörleri için sadece rahatsız edici olmakla kalmayıp aynı zamanda tehlikeli de olabilir. İstatistikler, ABD karayollarında her yıl uykulu araç kullanmanın yüzlerce ölüme neden olduğunu gösteriyor ve Ulusal Güvenlik Konseyi, uykululuğu inşaat ve madencilik endüstrilerinde kritik bir tehlike olarak nitelendirdi.
Bu sorunu çözmek için Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’ndeki mühendisler, beyindeki uykululuk belirtilerini tespit edebilen bir prototip kulaklık geliştirdiler. Bu kulak içi kulaklıklar, doktorların beynin elektriksel aktivitesini ölçmek için kullandıkları bir test olan elektroensefalograma (EEG) benzer beyin dalgalarını tespit ediyor. Bununla birlikte, başa bir dizi elektrotun takılmasını gerektiren geleneksel EEG’lerin aksine, kulak içi kulaklıklar bunu kulak kanalıyla temas halinde olan yerleşik elektrotları kullanarak yapar.
Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimleri alanında yardımcı doçent olan kıdemli çalışma yazarı Ricky Mueller, 2017 yılında Apple’ın AirPods’unu satın aldıktan sonra böyle bir cihaz yaratma konusunda ilham aldı.
Mueller, “Bu teknolojinin birçok potansiyel uygulamaya sahip olduğuna ve uykululuk sınıflandırmasının, teknolojinin uykuyu sınıflandırmak ve hatta uyku bozukluklarını teşhis etmek için kullanılabileceğinin iyi bir göstergesi olduğuna inanıyoruz” dedi.
EEG elektrotlu kulak içi kulaklıkların geliştirilmesi, kulak kanalının derisi ile iyi temasın sağlanması ve boyut olarak çok yönlülük gibi bir dizi zorluğu beraberinde getirdi. Müller’in ekibi hem kullanıcı dostu hem de üretimi kolay bir model yaratmak istiyordu. Sonuç olarak, kulak kanalına hafif bir dış basınç uygulayan ve rahat bir uyum sağlamak için esnek elektronikler kullanan, dirsekli tasarımda birden fazla elektrota sahip üç boyutta bir kulaklık geliştirdiler.
Yeni çalışmada araştırmacılar, kulaklıkların tasarımını geliştirdiler ve kulaklıkların gerçek dünyadaki bir uygulamada nasıl kullanılabileceğini göstermek için makine öğrenimini birleştirdi. Dokuz gönüllüden karanlık bir odada bir dizi rutin görevi yerine getirirken kulaklık takmalarını istediler. Zaman zaman gönüllülerden uykululuk düzeylerini derecelendirmeleri istendi ve tepki süreleri ölçüldü.
Sonuçlar, kulaklıkların uykululuğun başlangıcını çok daha karmaşık, hantal sistemlerle aynı düzeyde doğrulukla sınıflandırabildiğini gösterdi. Ek olarak kulaklıklar, kutudan çıktığı gibi çalışabilen cihazların bir özelliği olan yeni kullanıcılardaki uykululuk durumunu kategorize etme doğruluğunu da korudu.
Muller, kalp atışı, göz hareketleri ve çene sıkma gibi EEG dışındaki sinyalleri de kaydedebilen cihazın tasarımını geliştirmeye ve diğer potansiyel uygulamaları keşfetmeye devam ediyor. “Kablosuz kulaklıklar zaten her zaman taktığımız bir şey. Ear EEG’yi giyilebilir teknolojiye bu kadar ilgi çekici bir yaklaşım haline getiren de budur. Bu, ilave bir şey gerektirmez,” diye vurguladı Müller.
Araştırma kısmen Ford Üniversitesi Araştırma Programı ve Bacharach Spark Ödülü tarafından desteklendi.
