Eteerinen ääni, jossa on tasainen, raju melodia, joka sekoittuu näppäimien läpi, ja pehmeä napautus tahdille, täyttää laboratorion Toronton Holland Bloorview Kids -kuntoutussairaalassa. Mahdollisuudeksi lapsen sormenpäässä ja rinnassa olevien puettavien anturien avulla, jotka seuraavat pulssia, hengitystä, lämpötilaa ja hikeä, ja algoritmin, joka tulkitsee tiedot ääninä, elektroninen lähtö ei ole oikeasti tanssittava. Mutta tempon, melodian ja muiden musiikillisten elementtien muutokset tarjoavat sen sijaan käsityksen lapsen tunneista.
Tämä on biomusikaalinen, tunnepitoinen rajapinta, joka seuraa tunnetiloihin liittyviä fysiologisia signaaleja ja kääntää ne musiikiksi. Kehittänyt Holland Bloorview -ryhmä, lääketieteellisten insinöörien Stefanie Blain-Moraesin ja Elaine Biddissin johdolla, tarkoituksena on tarjota ylimääräinen viestintäväline ihmisille, jotka eivät välttämättä ilmaise tunteensa tilaa, mukaan lukien, mutta rajoittumatta, lapsille, joilla on autismispektri häiriö tai syvällinen henkinen ja monivammainen vamma. Vuonna 2016 tehdyssä tutkimuksessa Frontiers in Neuroscience Biddiss ja hänen avustajansa kirjasivat 15 lapsen, joka oli noin 10-vuotias, biomusikan - sekä autismispektrihäiriöisillä että tyypillisesti kehittyvillä lapsilla - ahdistusta aiheuttavissa ja ei-ahdistusta aiheuttavissa tilanteissa ja toistaneet sen aikuiset nähdäkseen, pystyisikö he kertomaan eron. He voisivat. (Tutkimuksen lopussa voit ladata ja kuunnella biomusiikkia.)
"Nämä ovat lapsia, jotka eivät ehkä pysty kommunikoimaan perinteisten reittien kautta, mikä tekee asioista hieman vaikeita heidän hoitajilleen", sanoo Stephanie Cheung, Biddissin laboratorion tohtorikoulutettava ja tutkimuksen pääkirjailija. "Ajatuksena on käyttää tätä tapaa hoitajille kuunnella kuinka signaalit muuttuvat, ja siten määrittää sellaisen henkilön tunne, jolla he ovat yhteydessä."
Vaikka Biddissin tutkimuksissa käytettiin kyseistä ilmakehän ääntä, sen ei tarvitse olla tietyn tyyppistä musiikkia, huomauttaa Blain-Moraes, fysioterapian ja toimintaterapian apulaisprofessori, joka johtaa biosignal Interaction and Personhood Technology Lab -tapahtumaa McGillin yliopistossa. Entinen jatko-opiskelija Biddissillä Holland Bloorviewssa, joka auttoi keksimään alkuperäisen järjestelmän, Blain-Moraes pyrkii edelleen kehittämään tekniikkaa. Hänen muunnoksiensa joukossa on mahdollisuus käyttää erilaisia ”ääninahoja”, jotka aiheuttavat melua, jonka käyttäjä pitää miellyttävänä. Tavoitteena ei ole suunnitella tekniikkaa yhdelle ryhmälle.
"Odotamme paljon sitä, mitä kutsumme resonanssisuunnitteluun", hän sanoo. "Emme yritä suunnitella sairautta, etsimme suunnittelua tarpeelle, ja usein nämä tarpeet resonoivat kaikissa olosuhteissa." Tämä voi olla hoitaja, joka haluaa lisätietoja potilaalta, tai äiti, joka haluaa sairauden. vaihtoehtoinen tapa seurata vauvaa toisessa huoneessa. Se voisi koskea henkilöä, joka haluaa seurata omaa tunnetilaansa, tai henkilöä, jolla on ikääntyvä vanhempi, joka on tullut vähemmän kykeneväksi ilmaisemaan itseään.
Alkuperäisessä tilassa tekniikassa oli sormenpää-anturi, joka seurasi sykettä, ihon lämpötilaa ja elektrodermaalista aktiivisuutta (hikoilu). Ne ilmaistiin vastaavasti musiikin rytmissä, avaimessa ja melodiassa. Ylimääräinen rintahihna seurasi rinnan laajennusta, joka integroitiin musiikkiin eräänlaisena ulkonaisena äänenä. Jokainen näistä fysiologisista ominaisuuksista voi muuttua, kun henkilö on ahdistunut: Hikoilu, syke ja hengitys lisääntyvät, kun taas verisuonet supistuvat, jolloin ihon lämpötila laskee.
Mutta ylittämiseen liittyy edelleen paljon esteitä, teknisesti ja muuten. Ihannetapauksessa järjestelmä on vähemmän häiritsevä. Blain-Moraes otti käyttöön menetelmän hengityksen arvioimiseksi sormen veren määrän perusteella, rintahihnan korvaamiseksi ja asetti muut anturit FitBit-kaltaiselle rannekelle. Kaiken tämän sovittaminen kuluttajatuotteeksi kuten Apple Watch, vaikka ei ole käsittämätöntä, vaatii pienempiä, parempia antureita kuin meillä on nyt saatavana.
"On tärkeä erottaa kehosi muutokset, jotka tapahtuvat homeostaasin ylläpitämiseksi, ja muutokset kehossa, jotka ovat ominaisia tunne- ja mielentilalle", sanoo Blain-Moraes. "Tarvitset anturit, jotka ovat riittävän herkkiä pystyäkseen noutamaan nämä muutokset - ja ne ovat yleensä paljon pienempiä ja nopeampia - jotka liittyvät fysiologisiin, henkisiin ja tunnetiloihin."
Sitten siellä ovat tieteelliset haasteet. Ahdistuksen havaitseminen näytti toimivan verrattuna rentoun tilaan. Mutta kuinka tekniikka pärjäisi vertaamalla ahdistusta jännitykseen, kahteen tilaan, joissa on monia samoja fysiologisia signaaleja, puhumattakaan monimutkaisista ja päällekkäisistä tunneista? Tilanteen kontekstin käyttäminen voi auttaa, mutta käyttäjät ovat edelleen prosesseja monimutkaisempia - autismispektrihäiriöisillä lapsilla ei aina ole samoja fysiologisia signaaleja, joskus sydämen syke nousee ei-ahdistuneissa tiloissa, ja kapeampi alue elektrodermaalinen aktiivisuus ja erilaiset ihon lämpötilavasteet.
"Biomusic- ja sonification-tekniikat ovat mielenkiintoinen lähestymistapa tunnetilojen kommunikointiin", sanoo Miriam Lense, kliininen psykologi ja Vanderbiltin yliopiston lääketieteellisen keskuksen tutkimusohjaaja musiikin, mielen ja yhteiskunnan ohjelmassa. "Jää nähtäväksi, kuinka hyvin tämä tekniikka pystyy erottamaan tilat, joilla on päällekkäisiä fysiologisia tuloksia - esimerkiksi sekä jännitykseen että ahdistukseen liittyy lisääntynyttä kiihottumista - samoin kuin sekaisiin ja vaihteleviin tiloihin. Eri populaatioissa ja eri henkilöillä voi olla eroja kuinka tilat ilmenevät fysiologisesti. "
Lopuksi, ja mikä ongelmallisinta, on eettisiä ongelmia. Se, mitä biomusic tekee, lähettää julkisesti erittäin henkilökohtaista tietoa - emotionaalista tilaa. Monissa käyttötapauksissa kyseisillä ihmisillä ei ole kykyä antaa suostumustaan. Ja kun henkilö ei pysty tarkistamaan tietojen oikeellisuutta - sanoen, että he todellakin ovat ahdistuneita - henkilö ei ehkä pysty korjaamaan väärinkäsitystä.
"Se on kuin monissa eettisissä kysymyksissä, ei ole oikeutta tai ei ole vääriä", Biddiss sanoo. "Voitaisiin myös pitää väärin kieltää henkilöltä viestintäpolku läheistensä kanssa."
Pahimmassa tapauksessa tämä voi pelata kiusallisen biomusikan palautteen silmukassa. Kerran, luennon aikana, Blain-Moraes käytti biomusikaalista järjestelmää. Kun hänelle kysyttiin vaikeasta kysymyksestä, biomusiikki vahvistui, saaden kaikki nauramaan, mikä sai hänet hämmentymään, joten se kiristyi edelleen, ja kaikki nauroivat enemmän - ja niin edelleen.
Näistä asioista huolimatta biomusikka etenee tekniikkana. Se on helppo tulkita eikä vaadi jakaumatonta, visuaalista huomiota. McGillin Blain-Moraes-tiimi työskentelee kohti sovellusta, jonka mukana ovat anturit. Hän on tutkimus- ja suunnitteluvaiheessa, hän kertoo jakavan prototyyppejä hoitajien ja dementiaa tai autismia sairastavien potilaiden kanssa varmistaakseen, että kyseessä on osallistava prosessi. Aikaisemmassa Blain-Moraesin, Biddissin ja useiden muiden, laajennetussa ja vaihtoehtoisessa viestinnässä tekemässä tutkimuksessa vanhemmat ja hoitajat pitivät biomusikkaa voimakkaana ja positiivisena työkaluna, kutsuen sitä virkistäväksi ja inhimillistäväksi.
"Tämän tarkoitetaan todella kaikkialla olevaa työkalua, jonka avulla voidaan saada ihmiset tietoisemmiksi tunteistaan", Blain-Moraes sanoo.
