Очки научили фокусироваться на интересующих человека предметах
Американские инженеры создали очки, которые автоматически фокусируются на предмете, на который смотрит человек. В них установлены датчики расстояния и движения глаз, а также линзы с переменным фокусным расстоянием. Благодаря этому очки постоянно отслеживают направление взгляда и подстраивают фокусное расстояние в соответствии с расстоянием до предмета, рассказывают разработчики в статье, представленной на конференции SIGGRAPH 2018.
Обновлено: в июне 2019 года статья опубликована в Science Advances. По сравнению с оригинальным докладом в ней появились испытания очков несколькими десятками добровольцев, большинство из которых одобрили устройство.
Глаз человека фокусируется на близких предметах с помощью цилиарной мышцы, которая может менять кривизну хрусталика и тем самым менять его оптические свойства. С возрастом хрусталик становится более твердым и у людей развивается пресбиопия — состояние, выражающееся в сложности или неспособности глаза фокусироваться на близких предметах. Обычно для компенсации пресбиопии используют очки с одним фокусным расстоянием для близких объектов или прогрессивные очки с фокусным расстоянием, варьирующимся в зависимости от области линзы. Кроме того, существуют прототипы очков с переменным фокусным расстоянием, но его необходимо постоянно настраивать вручную.
Гордон Вецштайн (Gordon Wetzstein) и его коллеги из Стенфордского университета создали очки, которые могут менять фокусное расстояние линз автоматически, в зависимости от того, куда направлен взгляд человека. Инженеры использовали в прототипе очков коммерчески доступные линзы с переменным фокусным расстоянием. В такой линзе находится жидкость, которая может менять форму под действием приложенного напряжения. За счет этого можно менять кривизну линзы и ее фокусное расстояние. Диапазон изменения оптической силы линзы составляет четыре диоптрии.
Инженеры оборудовали очки системой автофокусировки, состоящей из камеры глубины и двух камер для отслеживания положения глаз. Камера в верхней части очков в реальном времени создает карту глубины, отображающую расстояние до разных объектов. Одновременно с этим датчики движения глаз собирают данные о направлении взгляда, после чего алгоритм накладывает координаты точки взгляда на карту глубины. На основе этих данных алгоритм меняет фокусное расстояние линз в соответствии с расстоянием до предмета интереса.
Очки успевают вычислить направление взгляда и сфокусировать линзу за 150 миллисекунд. Разработчики отмечают, что очки требуют меньше времени на привыкание к ним, чем обычные или прогрессивные очки.
Инженеры не первый раз создают электронные очки для помощи людям с нарушениями зрения. Например, весной разработчики из Новой Зеландии и Японии представили прототип очков дополненной реальности, компенсирующих дальтонизм. Они в реальном времени анализируют поле зрения пользователя и накладывают на некоторые области изображение с измененными цветами.
Григорий Копиев
Это выяснили в рандомизированном исследовании
Американские ученые провели эксперимент и выяснили, что прослушивание новорожденными колыбельной Моцарта снижает у них болевые ощущения при взятии крови из пятки. Как сообщается в журнале Pediatric Research, в группе прослушивания баллы по шкале младенческой боли были ниже, чем в контрольной группе. В настоящее время известно, что новорожденные испытывают боль: исследования показали, что новорожденные могут острее переживать болевую реакцию из-за незрелой нервной системы и тормозных путей, хотя доношенные новорожденные довольно быстро адаптируются к ней. При этом новорожденным часто проводят болезненные процедуры — внутримышечные инъекции, пункции вен или уколы в пятки. Ученые сообщают, что сильные болевые стимулы в раннем возрасте могут привести к долгосрочным неблагоприятным исходам. Поэтому врачи ищут простые и надежные способы облегчения боли в этой возрастной группе. Исследовалось влияние немедикаментозных методов на восприятие боли у младенцев. Например, им давали сахарный раствор через рот, грудное молоко и применяли метод кенгуру. Также для модуляции болевой чувствительности использовалась музыка, однако она практически никогда не изучалась в рамках контролируемых исследований. Саминатан Анбалаган (Saminathan Anbalagan) с коллегами из Больницы Линкольна в Бронксе провели эксперимент: они давали слушать 54 доношенным новорожденным колыбельную Моцарта во время взятия крови из пятки, 46 детей были в контрольной группе и не слушали музыку. https://youtu.be/R2cksmXWj_E Обе группы получили 0,5 миллилитра 24-процентной сахарозы за две минуты до укола в пятку. В группе музыкального вмешательства новорожденные начинали слушать музыку за 20 минут до укола и через пять минут после укола. Боль оценивали по неонатальной шкале боли, которая включает оценку выражение лица, плача, характера дыхания, движений конечностей и общее возбуждение. Весь персонал (медсестра и врач, оценивающий боль) находился в помещении в наушниках с играющей музыкой. Дети из группы вмешательства получили значительно более низкие баллы по шкале боли (p < 0,001). При этом исходные показатели боли были одинаковыми. Не было никакой разницы в оценках боли в зависимости от пола или времени рождения ребенка. Это исследование показало статистически и клинически значимое снижение показателей боли у доношенных новорожденных при воздействии классической музыки. В будущих исследованиях ученые также рассчитывают узнать, какой обезболивающий эффект может оказывать запись родительского голоса. Ранее мы рассказывали, что регулярный музыкальный ритм помог детям сделать меньше грамматических ошибок при произнесении слов.