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大腦活動狀態的腦電波模式，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。

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。

結果發現，即使耳機的信號質量不佳，仍能對志愿者出現的困倦進行分類，準確度與同類更復雜且笨重的系統相當。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。