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科技日報北京8月13日電（記者 張夢然）對于需要駕駛或操作重型機械的人來說，無法抗拒的困倦可能會帶來巨大危險甚至致命。為了他們免受睡意困擾，美國加州大學伯克利分校工程師發(fā)明了一種可檢測大腦困倦跡象的耳機，進而提醒人們及時采取相應“提神”措施。研究成果發(fā)表在最新一期《自然·通訊》上。
耳機檢測腦電波的方式與腦電圖相同。大多數(shù)腦電圖使用一系列連接到頭部的電極來檢測腦電波，而耳機使用內置電極——耳塞來檢測腦電波，耳塞電極專門設計用于與耳道接觸。
耳塞檢測到的電信號比傳統(tǒng)腦電圖檢測到的電信號要小，但研究表明，他們的耳部腦電圖平臺足夠靈敏，可檢測到阿爾法波。阿爾法波是一種表現(xiàn)大腦活動狀態(tài)的腦電波模式，當佩戴者閉上眼睛或開始入睡時，這種模式會增強。
用耳塞作為腦電圖電極還需解決一些實際難題。為了獲得準確的腦電圖，電極需要與皮膚良好接觸。研究團隊希望設計出一種干燥且通用的模型，這樣任何人都可將它們塞進耳朵并獲得可靠讀數(shù)。
團隊最終設計了大、中、小3種尺寸的耳機。耳機采用懸臂設計，包含多個電極，可向耳道施加輕柔的向外壓力，并使用柔性電子器件確保佩戴舒適。信號通過定制的低功耗無線電子接口讀出。
作為實驗的一部分，他們要求9名志愿者在黑暗的房間里戴上耳機，做一系列無聊的任務。每隔一段時間，志愿者們會被要求評估自己的困倦程度，并測量他們的反應時間。
結果發(fā)現(xiàn)，即使耳機的信號質量不佳，仍能對志愿者出現(xiàn)的困倦進行分類，準確度與同類更復雜且笨重的系統(tǒng)相當。這款耳機屬于“開箱即用”設備，在對新用戶進行困倦分類時也能保持準確性。