虚拟现实+眼动追踪精选实战分享：认知“新”健康

互推小编 2023-05-12

我们当前所处的是一个以创新进行广泛颠覆的时代，这得益于大胆的跨学科实验以及大数据、机器学习和人工智能等新兴技术的出现。利用XR设备和眼动追踪技术开辟新的研究和应用途径是一个新兴趋势，它们正在为实现各领域的创新赋能。

Apeiron Life是硅谷的一家初创公司，致力于推广数据驱动的定制化运动和保健应用。这家公司采用大脑健康新锐企业REACT Neuro开发的基于VR和Tobii眼动追踪的解决方案，为其服务对象改进认知健康和提高生活质量。

图源：REACT Neuro

易被忽视的大脑健康

长寿是自古以来人类的一个不朽梦想，也是推动健康保健的主要因素。现代医学能够让我们比以前活得更久，但如果没有足够健康的大脑认知能力，长寿就无法与高质量生活相匹配。事实上，人类的大脑认知能力从 50 岁左右就会开始下降。一些特定的神经学测试显示，从那时起我们的神经处理速度每10年下降约 10-20%。更具体地说，TMT-B 测试*时间将从 55-65 岁的平均70 秒增加到85秒。

*TMT-B测试（Trail making test B）是一种速度测试，受测者需尽快将一组随机数字和字母按一定顺序连接起来。

然而作为人体最重要的器官，大脑的健康状况却往往容易被忽视，直到出现病理症状。无数的脑研究都显示，大脑健康问题的初始早于症状出现很多年，这就意味着我们应该及早重视大脑健康。预防胜于治疗，以素食为主的饮食、日常锻炼和良好的睡眠是人体健康的基本要素。技术提供了大量的设备和应用程序来记录我们生活的方方面面，轻松测量体重、肌肉力量和运动心率等变化，帮助我们了解自己的睡眠习惯、休息质量和运动量。

但是我们大多数人都无法获得由运动追踪器、肺活量计、EEG 和热成像传感器等专业运动训练的标准设备生成的更深层次指标。由于体育竞技具有更严苛的标准，任何可能对运动成绩产生影响的新研究、技术或方法通常都值得深入研究，其中一些技术将最终成为主流，成为能够造福更多人的大众医疗手段。

对大脑认知能力的下降该如何减缓并且衡量呢？

保持大脑健康的新思路

Apeiron Life于 2019 年创立，为湾区一些杰出的商业领袖和职业体育人士提供数据驱动的定制健康和健身解决方案。创立者意识到，人体机能系统和能力随着年龄增长而衰退，但生活方式的改变也会对其产生影响。有些人对有氧健康感兴趣，有些人则注重关节健康、身体成分（如体脂率）和全身整体平衡，最后一项对于希望随着年龄增长还能继续练习冲浪和瑜伽的人来说至关重要。很多风险投资家和技术领导者都热衷于更好地了解自己当下的认知表现，但同时也希望保持其长久的健康。

图源：网络

认知健康到底是什么？公司的首席科学家大卫·马丁博士（Dr. David Martin）是这样解释的：

“我们接受认知健康的传统既定定义，同时关注其实用和相关特征。例如，能够进行视觉扫描和事物定位通常很重要——你的眼睛如何寻找事物，当你看到想要的东西如何伸手并做出反应。此类能力对企业高管尤为重要，比如他们需要能够快速阅读报表，找到特定的数据项或规律；或者在拥挤的空间中寻找特定的人。人们需要搜寻和检索这样的神经处理功能才能正常和有效地工作。遗憾的是，对大多数人而言这些能力都会随年龄增长逐步减弱。”

公司团队花了几个月的时间在世界各地寻找合适的技术，以便对认知健康进行有效且有意义的评估。马丁博士说：“在认知和大脑健康领域，我们发现了许多使用各种不同技术的公司，但当我们找到REACT Neuro 时都非常兴奋，这家公司是由一群隶属于麻省理工学院和哈佛大学的国际知名神经科学家领导的。”

REACT Neuro 是一家位于马萨诸塞州的平台开发商，专注于循证神经学评估。他们将传统的认知测试引入虚拟现实中，由此启用了许多以前不可用的无偏指标（unbiased metrics）。其解决方案选择了内置有Tobii眼动追踪技术的 Pico Neo 系列头显，运行测试非常理想。与传统的纸质或计算机测试相比，VR 的优势在于它消除了外部影响，使用基于本机的眼动追踪以不显眼的方式进行精确测量。

REACT Neuro的解决方案包括了在神经心理学世界中非常成熟的、包含了浏览速度指示的眼动追踪测试。就像孩子们玩的点对点拼图一样，受测者尽可能快地将一组随机组织的数字（或数字加字母）以正确的顺序追踪连线。传统上，追踪测试是在测试人员监督下用笔和纸完成的，而现在整个测试已经计算机化。鉴于处理速度是认知表现的重要指标，该测试使用完成时间作为评估衡量标准。

图示：TBT纸测（左）、VR 里的TBT测试（中）和眼动追踪分析（右）

眼动追踪

在整个解决方案中，Tobii的眼动追踪技术至关重要，因为它是捕捉眼球运动中揭示认知异常和障碍的唯一方法。这项技术可以记录被称为注视（ fixations ）和扫视（ saccades ）的眼球微小运动，进而揭示大脑解决问题的方式。在追踪测试中，眼动追踪技术可以显示注视点的前后跳跃，以及在特定位置的停留时间。

“传统的手动观察根本无法提取与眼睛和手部运动相关的高分辨率数据。新技术提供了观察大脑如何以独特且有意义的方式工作的潜力。”马丁博士说。

他还对瞳孔光反射非常感兴趣：“顾名思义，眼动追踪可以量化瞳孔对光的反应。研究人员早就知道，脑外伤后瞳孔对明亮光的反应不同。但似乎瞳孔光反射也会受到大脑疲劳的影响。这种测试很容易在具有复杂眼动追踪技术的 VR 环境中实施。如果没有高保真眼动数据和高科技方法，量化这种独特且潜在的反射信息是相当困难的。”

目前，马丁博士和 Apeiron Life 的团队正在与 REACT Neuro研究如何能够以最佳方式对 VR 应用中Tobii眼动追踪捕获的高级数据进行转换，以改进它们帮助客户减缓认知衰退的方法。他们的长期目标是扩大以科学为基础的体能训练，让它走进千家万户，以便更多人可以采取预防措施来最大限度地提高身体和认知健康。

图源：网络

马丁博士借用苹果等科技巨头近年来的业务重大转变来说明自己对未来趋势的认识。他认为苹果公司公开宣布希望将健康与保健作为其众多伟大遗产之一就是一个好的例子。随着传感器（sensor）和执行器（actuator）变得越来越小，新型监控结构和可穿戴设备将成为主流，常见物品将具备多种用途，例如一副眼镜除了可以矫正视力并保护眼睛免受灰尘侵害之外，它还会记录人的身体活动和认知表现，让人们可以像通过血压和运动心率监测心脏健康一样监测大脑表现。

后记

Apeiron Life/REACT Neuro 的合作反映了一种整个科技行业里都反复出现的模式。当初创公司开始使用眼动追踪等工具进行评估时，他们不仅解决了计划解决的问题，而且开始进行积累生成数据。随着时间的推移和足够多的测试，这些数据将得到有效挖掘和利用。例如，可以根据个人认知负荷为他们创建个性化的大脑保健建议，不仅支持当前工作和生活需要，更有助于终生的认知健康。

眼动追踪和虚拟现实技术各自远道而来，如今在创新者手中被整合在一起，用于尝试解决各种挑战以普惠大众，未来已来。

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