Éterický zvuk s hladkou, vyzáblou melodií, která se míchá klávesami, a jemným klepnutím na pauzu vyplní laboratoř v Toronto's Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital. Díky elektronickým výstupům, které se dají nosit na dětských prstech a hrudi a které sledují puls, dýchání, teplotu a pot a algoritmus, který interpretuje tato data jako zvuk, není elektronický výstup opravdu dánský. Změny tempa, melodie a dalších hudebních prvků však poskytují nahlédnutí do emocí dítěte.
Toto je biomusic, emoční rozhraní, které sleduje fyziologické signály spojené s emočními stavy a převádí je do hudby. Cílem vynálezu v Holland Bloorview, vedeného biomedicínskými inženýry Stefanie Blain-Moraes a Elaine Biddiss, je záměr nabídnout další způsoby komunikace lidem, kteří nemusí snadno vyjádřit svůj emocionální stav, včetně, ale nejen, dětí s autismovým spektrem poruchou nebo s těžkým mentálním a vícenásobným postižením. Ve studii z roku 2016 v Frontiers in Neuroscience, Biddiss a její spoluzakladatelé zaznamenali biomusic 15 dětí ve věku 10 let - obě děti s poruchou autistického spektra a obvykle se rozvíjející děti - v situacích vyvolávajících úzkost a ne-úzkost a přehrály je zpět dospělí, aby zjistili, zda by mohli rozeznat rozdíl. Oni mohli. (Na konci studie můžete biomusic stáhnout a poslouchat.)
"Jsou to děti, které nemusí být schopny komunikovat tradičními cestami, což pro jejich pečovatele ztěžuje věci, " říká Stephanie Cheung, kandidátka PhD v laboratoři Biddiss a vedoucí autorka studie. "Záměrem je použít to jako způsob, jak pečovatelé poslouchají, jak se tyto signály mění, a tak určit druh člověka, se kterým komunikují."
Zatímco Biddissovy studie využívaly tento atmosférický zvuk, nemusí to být konkrétní druh hudby, upozorňuje Blain-Moraes, odborný asistent fyzikální a profesní terapie, který řídí laboratoř Biosignal Interaction and Personhood Technology Lab na McGill University. Blain-Moraes, bývalý postgraduální student s Biddissem v Holland Bloorview, který pomohl vymyslet původní systém, pracuje na dalším vývoji technologie. Mezi její modifikace patří možnost použít různé „zvukové vzhledy“, které aplikují hluk, který uživatel považuje za příjemný. Cílem není navrhnout technologii pro jednu skupinu.
"Hodně hledáme to, čemu říkáme rezonanční design, " říká. "Nesnažíme se navrhnout stav, hledáme design pro potřebu a často tyto potřeby rezonují napříč podmínkami." Může to být pečovatel, který chce od svého pacienta více informací, nebo matka, která chce alternativní způsob sledování dítěte v jiné místnosti. Mohlo by se to týkat jedince, který chce sledovat svůj vlastní emoční stav, nebo někoho se stárnoucím rodičem, který se stal méně schopen se vyjádřit.
V původním stavu byla tato technologie vybavena snímačem prstu, který sledoval srdeční frekvenci, teplotu kůže a elektrodermální aktivitu (pot). Byly vyjádřeny v rytmu, klíči a melodii hudby. Další hrudní pásek sledoval expanzi hrudníku, která byla integrována do hudby jako jakýsi zvuk. Každá z těchto fyziologických funkcí se může změnit, když se člověk cítí úzkostně: pocení, srdeční frekvence a dýchání se zvyšují, zatímco krevní cévy se stahují, čímž se snižuje teplota kůže.
Stále však existuje mnoho překážek, které je třeba překonat, technologické a jiné. V ideálním případě je systém méně rušivý. Blain-Moraes implementoval metodu odhadu dýchání na základě množství krve v prstu, nahrazení hrudního popruhu a umístění dalších senzorů do FitBitu jako náramek. Přizpůsobení to vše spotřebitelskému produktu, jako je Apple Watch, i když to není nepředstavitelné, bude vyžadovat menší, lepší senzory, než máme nyní k dispozici.
"Je důležité rozlišovat mezi změnami ve vašem těle, které se vyskytují při udržování homeostázy, a změnami ve vašem těle, které jsou specifické pro emoční a duševní stavy, " říká Blain-Moraes. "Potřebujete senzory, které jsou natolik citlivé, aby byly schopny tyto změny zachytit - a mají tendenci být mnohem menší a rychlejší - vztahující se k fyziologickým, mentálním a emočním stavům."
Pak jsou tu vědecké výzvy. Zdálo se, že detekce úzkosti funguje ve srovnání s uvolněným stavem. Jak by se však tato technologie hodila při porovnání úzkosti s vzrušením, dvou stavů, které mají mnoho stejných fyziologických signálů, natož komplexních a překrývajících se emocí? Použití kontextu situace může pomoci, ale tento proces je dále komplikován uživateli - děti s poruchou autistického spektra ne vždy projevují stejné fyziologické signály, někdy vykazují zvýšený srdeční rytmus v stavech bez úzkosti a vykazují užší rozsah elektrodermální aktivita a různé reakce na teplotu kůže.
„Biomusické a sonifikační technologie jsou zajímavým přístupem ke komunikaci emočních stavů, “ říká Miriam Lense, klinická psychologička a výzkumná instruktorka ve Vanderbilt University Medical Center v Programu pro hudbu, mysl a společnost. „Zůstane vidět, jak dobře tato technologie dokáže rozlišit stavy, které mají překrývající se fyziologický výstup - například vzrušení i úzkost zahrnují zvýšené vzrušení - stejně jako smíšené a kolísavé stavy. V různých populacích a pro různé jedince mohou existovat rozdíly v tom, jak se stavy projevují fyziologicky. “
A konečně, a nejproblematičtější, jsou etická dilemata. Biomusic dělá veřejně vysílání velmi osobních informací - svého emočního stavu. V mnoha případech použití nemají dotyční lidé schopnost komunikovat souhlas. A když člověk není schopen ověřit správnost těchto informací - řekněme, že se ve skutečnosti cítí úzkostně - nemusí být schopen opravit nedorozumění.
"Je to jako s mnoha etickými otázkami, neexistuje právo nebo není špatné, " říká Biddiss. "Stejně tak lze považovat za špatné popřít člověku komunikační cestu se svými blízkými."
V nejhorším případě by se to mohlo odehrávat ve zpětné vazbě trapné biomusiky. Jednou, během přednášky, Blain-Moraes nosil biomusic systém. Když byla položena obtížná otázka, biomusic se zintenzivnil a způsobil, že se všichni smáli, což ji rozpačilo, takže se to ještě více zesílilo a všichni se více smáli - a tak dále.
Navzdory těmto problémům biomusic pokračuje jako technologie. Je to jednoduché interpretovat a nevyžaduje nerozdělenou vizuální pozornost. Tým Blain-Moraes v McGill pracuje na aplikaci se společnými senzory. Jsou ve fázi výzkumu a vývoje, říká, sdílejí prototypy s pečovateli a pacienty s demencí nebo autismem, aby zajistili, že se jedná o participativní proces. V předchozí studii o Augmentované a alternativní komunikaci Blaina-Moraese, Biddisse a několika dalších, považovali rodiče a pečovatelé biomusic za mocný a pozitivní nástroj, který jej nazýval osvěžující a humanizující.
"Je to opravdu chtěl být všudypřítomný nástroj, který lze použít k tomu, aby si lidé více uvědomili své emoce, " říká Blain-Moraes.
