Dispositivi medici / Diagnostica

"Tecnologia empatica": i dispositivi possono sapere cosa stai provando?

Per alcuni, la parola "tecnologia" potrebbe evocare immagini fredde di robot d'acciaio e complessi algoritmi informatici. Ma un discorso sulla "tecnologia empatica" alla conferenza Wired Health di quest'anno ha fatto molto per cambiare questa percezione.

Con circa 39 milioni di persone negli Stati Uniti che possiedono attualmente uno speaker intelligente, la tecnologia che soddisfa i nostri bisogni è sempre più onnipresente, occupando sempre più del nostro spazio personale.

Ma i dispositivi intelligenti possono fare molto di più che semplicemente ascoltare la nostra canzone preferita o cercare su Internet quando glielo chiediamo. Gli oratori intelligenti potrebbero presto essere in grado di diagnosticarci o raccontare come ci sentiamo.

A Wired Health – una conferenza annuale che porta alla ribalta gli ultimi sviluppi nel settore della tecnologia della salute – neuroscienziato e tecnologo Poppy Crum, Ph.D., ha tenuto un discorso intitolato "Tecnologia che sa cosa stai provando".

Trascinando una linea sottile tra il sinistro e il fiducioso, il titolo ha dato un forte impulso: presto, la tecnologia del consumatore potrebbe conoscere i nostri stati mentali e fisici prima di noi.

Ma come, esattamente, la tecnologia può raggiungere questo obiettivo? Come possiamo sfruttare il suo potenziale per aiutarci a chiarire le condizioni mentali e fisiche, e quale ruolo svolge l'empatia in tutto questo?

Queste sono alcune delle domande che Crum ha risposto a Wired Health – un evento che quest'anno si è svolto al Francis Crick Institute di Londra, nel Regno Unito.

Cos'è la tecnologia empatica?

Crum, che è il capo scienziato della Dolby Laboratories di San Francisco, California, e professore a contratto presso la Stanford University nel Centro per la ricerca sul computer in musica e acustica, definisce la tecnologia empatica come "tecnologia che sta usando il nostro stato interno per decidere come risponderà e prenderà le decisioni ".

Quindi, come può la tecnologia leggere i nostri stati interni? I discorsi di Crum su Wired Health hanno mostrato alcuni interessanti esempi di "omaggi" neurofisiologici che il giusto tipo di tecnologia può ora facilmente raccogliere – un fenomeno che lo scienziato ha definito "la fine della faccia del poker".

Ad esempio, come Crum ha mostrato nel suo discorso, quando ci sentiamo sopraffatti da un carico cognitivo – o, in termini più semplici, quando stiamo lottando per capire qualcosa – le nostre pupille si dilatano.

La ricerca sulla pupillometria degli ultimi decenni ha dimostrato che possiamo monitorare molteplici processi cognitivi, come la memoria, l'attenzione o il carico mentale, esaminando il comportamento e misurando il diametro dei nostri alunni.

In realtà, questo è un esperimento che tutti possiamo "provare a casa". Nel 1973, il noto psicologo Daniel Kahneman scrisse:

"Affronta uno specchio, guarda i tuoi occhi e inventati un problema matematico, come 81 volte 17. Cerca di risolvere il problema e guarda il tuo alunno allo stesso tempo, un esercizio piuttosto difficile nell'attenzione divisa. Dopo alcuni tentativi, quasi tutti è in grado di osservare la dilatazione pupillare che accompagna lo sforzo mentale ".

Ulteriori esperimenti hanno dimostrato come la conduttanza della pelle, nota anche come risposta galvanica della pelle, possa essere uno strumento per prevedere la risposta emotiva di una persona quando guarda un film o una partita di calcio.

Quanto sudore della pelle di una persona, così come i cambiamenti nella resistenza elettrica della pelle, può prevedere "stress, eccitazione, coinvolgimento, frustrazione e rabbia".

Inoltre, gli esseri umani espirano sostanze chimiche, come il biossido di carbonio e l'isoprene, quando si sentono soli o spaventati. In effetti, nel TED talk qui sotto, Crum ha rintracciato l'anidride carbonica che i membri del pubblico hanno esalato quando hanno visto scene di suspense da un film thriller.

Anche se gli scienziati hanno conosciuto questi processi per un po ', Crum ha notato nel suo discorso sulla Wired Health, i dispositivi che i ricercatori ora usano nei loro laboratori per rilevare questi cambiamenti sono 10 volte più economici di quanto fossero decenni fa. Inoltre, gli occhiali intelligenti ora possono rilevare tali cambiamenti, così come le telecamere da molto lontano.

Applicazioni pratiche di tecnologia empatica

Gli apparecchi acustici "empatici" potrebbero essere personalizzati e in sintonia con la quantità di sforzo che una persona con problemi di udito deve usare per capire cosa sta dicendo qualcuno, ha detto Crum nel suo discorso sulla Wired Health.

Ciò contribuirebbe a destigmatizzare coloro che vivono con determinate disabilità, oltre a fornire a queste persone una cura ottimale.

La tecnologia empatica ha anche ampie implicazioni per il nostro benessere mentale. "Con fotocamere, microfoni, termocamere e dispositivi di misurazione di esalatori più efficienti, possiamo acquisire dati prolifici", scrive Crum, dati che possono, a loro volta, funzionare per allertare i caregiver.

Per quanto riguarda la salute mentale, non sono solo gli occhi che offrono una finestra sull'anima di qualcuno, ma anche la voce, Crum, esposta nel suo discorso sulla Wired Health.

I ricercatori hanno applicato l'intelligenza artificiale (AI) ai dati raccolti su parametri quali i modelli sintattici, il riflesso del tono e l'uso dei pronomi per rilevare con precisione l'insorgenza di depressione, schizofrenia o malattia di Alzheimer.

Ad esempio, meno di un anno fa, Tuka Alhanai, ricercatrice presso il Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, MA, ha guidato gli scienziati che hanno progettato un modello di rete neurale che prevedeva accuratamente la depressione analizzando modelli di discorso in 142 partecipanti.

"Il modello vede sequenze di parole o stile parlante, e determina che questi modelli hanno più probabilità di essere visti in persone depresse o non depresse (…) Quindi, se vede le stesse sequenze in nuovi soggetti, può prevedere anche se sono depressi. "

Tuka Alhanai

Anche il coautore dello studio James Glass, un ricercatore senior di CSAIL, ha commentato i risultati all'epoca. "Ogni paziente parlerà in modo diverso", ha detto, "e se il modello vede cambiamenti, forse sarà una bandiera per i medici (…) Questo è un passo avanti nel vedere se possiamo fare qualcosa di aiuto per aiutare i medici. "

Altri ricercatori hanno utilizzato algoritmi informatici per studiare mezzo milione di aggiornamenti di stato di Facebook per rilevare "marcatori linguistici associati alla depressione", come segnali emotivi o un maggiore uso di pronomi in prima persona, come "io" o "me".

Guanti per artrite e design inclusivo

Certo, la tecnologia empatica può migliorare non solo la nostra comprensione delle condizioni psicologiche ma anche quella di quelle fisiche.

Un esperimento che Crum e il suo team hanno utilizzato guanti di simulazione dell'artrite per creare un'esperienza empatica per un gruppo di partecipanti. I ricercatori hanno quindi chiesto a questi partecipanti di progettare il menu di un'app, tenendo presente che i suoi utenti avrebbero avuto l'artrite.

I partecipanti al gruppo di simulazione dell'artrite hanno progettato un'esperienza utente completamente diversa da quelli del gruppo che non potevano entrare in empatia con i propri utenti. Le persone del primo gruppo hanno eliminato caratteristiche come i menu a discesa, ad esempio, che sono difficili da coinvolgere per chi ha problemi di mobilità delle cifre.

I guanti sono il risultato di 10 anni di ricerca sul "design inclusivo", uno sforzo condotto da John Clarkson, professore di ingegneria presso l'Università di Cambridge, nel Regno Unito, e Roger Coleman, professore emerito di design inclusivo al Royal College di Londra dell'arte.

Nel video qui sotto, Sam Waller – un ricercatore con l'Inclusive Design Group presso il Cambridge Engineering Design Center – usa i guanti per l'artrite per mostrare quanto sia difficile un'azione semplice come aprire una confezione di post-it per chi vive con la condizione .

Waller utilizza anche un paio di occhiali per simulare problemi di visione, e altri ricercatori hanno utilizzato la tecnologia immersiva, come i simulatori di realtà virtuale, per ricreare l'esperienza di vivere con "degenerazione maculare legata all'età, glaucoma, protanopia e retinopatia diabetica".

Verso un'era dell'empatia

Ci stiamo spostando verso "l'era degli empati", come lo ha soprannominato Poppy Crum – un'epoca in cui "la tecnologia saprà più cose su di noi di noi", ma anche un'era in cui sapremo più cose l'una sull'altra rispetto al passato.

"La tecnologia dei consumatori saprà di più sul nostro benessere mentale e fisico rispetto a molte visite cliniche".

Poppy Crum

Combinare l'apprendimento automatico con la tecnologia di rilevamento e l'enorme quantità di dati che può raccogliere offre grandi opportunità per i medici, scrive lo scienziato. "Qui ci sono solo alcuni altri esempi di come questo potrebbe giocare", osserva.

"Combinando i regimi terapeutici con una tecnologia empatica, i medici ottengono un ciclo di feedback chiuso dai dati del paziente, cambiando farmaci e terapie in base ai segnali".

"Oppure, settimane prima che tu entri per un intervento chirurgico al ginocchio, il tuo chirurgo ortopedico può raccogliere molti più dati sull'andatura e su come usi le ginocchia in modi che possono trarre beneficio da diverse considerazioni durante la riabilitazione post terapia della tua terapia fisica", continua.

Alla Wired Health, Crum sembrava aver convinto il suo pubblico che la tecnologia artificiale, abbinata all'intelligenza artificiale, può migliorare drasticamente le nostre vite, piuttosto che ostacolarle – un punto che lo scienziato guida a casa in molti dei suoi articoli precedenti.

"(AI) è spesso temuto perché la gente pensa che sostituirà quello che siamo: con una tecnologia empatica, l'intelligenza artificiale può farci migliorare, non sostituirci, può anche assicurare a noi e ai nostri medici che gli interventi che prescrivono risolvono effettivamente i problemi avere."

Poppy Crum

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