你的智能手机可以判断你是否喝醉了--走路--在最近的一项研究中,科学家们可以通过查看手机的运动数据来判断人们是否喝醉了。

2020-09-10 03:55:29

卡通中醉酒人的原型是一个蓬乱的烂摊子,眼皮下垂,步态反复无常,由于某种原因,他们的头上冒着泡泡。如果有人被闪电击昏了头脑就这么容易辨别了就好了。如果警察让你靠边停车,他们只能用酒精测定仪客观地确定路边的醉酒情况:在肺部,乙醇从血液转移到空气中,所以设备可以检测到你呼气中的酒精。即便如此,一个美国联邦法定驾驶限值为0.08呼气酒精浓度(Brc)的人可能会表现得完全正常,而另一个人可能会试图从排水沟里捞出一片披萨,但没有成功。

但科学家们正在研究一种可能是确定醉酒的新方法,通过回到醉酒者的一个实际情况下的刻板印象:酒后走路。当你喝醉的时候,不管你认为自己走得有多好--特别是如果你把自己比作生活在阴沟里的朋友--你步态的微妙和不那么微妙的变化都会暴露你的酒精水平。如果你带着一部智能手机,它的机载加速度计可以检测到这些变化。事实上,匹兹堡大学的科学家刚刚发表的研究表明,至少在实验室里,他们可以使用智能手机的运动数据来检测受试者是否喝醉了,平均准确率为93%。这听起来像是有趣和游戏-让人们喝醉,看着他们跌跌撞撞地研究科学-但这项工作可能会有一些严肃的实用价值。

他们的实验从一种为受试者提供的令人惊讶的复杂饮料开始:伏特加加酸橙汁和简单的糖浆-伏特加上加了大量的糖浆。受试者有一个小时的时间喝完烈性饮料,因为研究人员想让他们相当快地达到0.20brc的峰值,当然也是安全的。这项研究的主要作者布莱恩·萨福莱托(Brian Suffoletto)说:“我们真的很想有足够的数据点超过法定酒精限制的门槛,即0.08。”当时在匹兹堡大学医学院,现在在斯坦福大学工作的布莱恩·萨福莱托(Brian Suffoletto)说。“因此,如果你给他们较低的剂量,在身体代谢酒精之前,你可能只有一两个时间点。”此外,实验室一天只有这么多小时-没有意义地等待受试者悠闲地制造轰动。

在饮酒之前,研究人员将普通智能手机绑在受试者的下背部,以了解他们的基线步态。他们让参与者向前走10步,转过身,再走一步,再后退10步。然后,受试者在喝醉的同时重复这个昂首阔步的动作,在7个小时的过程中每小时做一次,直到他们的胸肌达到顶峰和消退。一直以来,智能手机都在记录运动数据。

因为每个参与者都有自己独特的清醒步态和独特的醉人步态,萨福莱托和他的同事们使用了个性化的数学模型,允许他们将每个人与自己进行比较。萨福莱托说:“我们发现,真正推动这一模型的是内侧摇摆。”这意味着左右摇晃;你典型的清醒步态或多或少是沿着这条线走的。“当你想到醉酒卡通的漫画,一个有点来回摇摆的人物时,这是有意义的,”他继续说。

每个人特定步态的模型使研究人员能够在受试者的胸围超过0.08时正确识别超过90%的时间。当然,在现实世界中,大多数人不会将智能手机绑在腰间,但研究人员正计划对手中或口袋里携带智能手机的受试者进行进一步的实验。

尽管这项研究还处于早期阶段,但它建立在越来越多的证据基础上,表明设备的运动数据可能是醉酒的准确衡量标准。伍斯特理工学院计算机科学家伊曼纽尔·阿古(Emmanuel Agu)说:“这项工作做得很好,扩展了我们团队在同一问题上的一些工作。”他和他的同事还用智能手机测量醉人的摇摆,甚至开发了一款名为AlcoGait的醉酒检测应用程序。

长期以来,执法人员在停车时一直使用一种版本的步态测试,让可疑的受损司机靠边停车。在“行走和转身测试”中,司机必须能够在保持平衡和大声数步数的同时,从脚跟到脚趾在一条直线上行走。“步态感知损伤是相当准确的,这就是为什么警方几十年来一直使用现场清醒测试,”阿古继续说。“酒精测试仪的一个关键区别是,它是一种可以完全被动完成的评估,避免了必须携带酒精测试仪去参加派对的耻辱。”

然而,要准确测量一个人体内的酒精含量,你需要采集血样。(酒精测定仪可以准确测量一个人呼吸中的酒精含量,但也可能会受到其他变量的影响,比如这个人最近是否嚼过口香糖。这就是为什么如果警察怀疑你喝醉了,他们不会立即给你做呼气测试。)。但在这里,我们应该回忆一下我们这位喜欢披萨的朋友,他对酒精的处理不是很好:由于他们的新陈代谢、体重、对酒精的耐受性和其他因素,一个人的0.08可能是另一个人的.20。在美国,法律对开车的限制是基于醉酒的程度,这会损害大多数人-也就是说,这是一个平均水平。阿古说:“这意味着一些高耐受性的人即使在没有受到损害的情况下也会患酒后驾车。”“步态感知直接感觉到损伤,可能会促进一种更具未来主义色彩的方法来评估酒后驾车。”

这种步态感知也可能在公共健康中发挥重要作用。治疗酒精相关问题的主要模式一直是通过单次面谈来激励患者。萨福莱托说:“有足够的证据表明,它对某些人减少饮酒是适度有效的。”“但我不在乎你有多有说服力--想想比尔·克林顿(Bill Clinton)之类的人--你在那一集中提供的任何信息的显着性都会随着时间的推移而消散。”而且,当人们在同龄人身边喝酒时,这种情绪尤其会消散,变得不那么突出。

以前,试图治疗有问题的饮酒的咨询师不得不通过询问一个人通常在90%以上的时间里喝了什么天来猜测一个人什么时候可能喝酒。然后他们可能会在周四和周六给他们发短信登记入住。萨福莱托说:“你可以想象,这会导致在不需要对话的时候触发对话,或者错过我们刚刚感觉不到的机会。”“这个想法几年前就开始在我脑海里浮现了:我们已经在和人们口袋里的手机互动了。”如果我们可以使用这些手机上的一些数据来推断饮酒事件将在何时发生,情况会怎样?“。

通过监测步态,健康专家可能能够更好地预测一个人的问题饮酒可能发生在什么时候。Suffoletto在这项研究中更大的目标是在这样的高危时期为患者提供更有针对性的支持,帮助他们反思自己的饮酒情况并设定限制。他说:“对我来说,这比仅仅试图把人们送到这个世界上,并期望他们按照你两个月前告诉他们的方式行事更有意义。”

我们人类不太善于辨认我们什么时候喝醉了。在之前的工作中,萨福莱托测量了步态,并要求受试者自我评估他们的受损程度。“我们发现,在他们喝醉的情节中,有50%的人没有意识到这一点。但我们能够根据它们的步态特征来识别它,“他说。“所以你可以想象,如果有人在酒吧或其他地方喝了几杯快速饮料,然后说,‘嗯,我不觉得喝醉了’,这会有多大帮助。”

醉酒的大脑可能会对人撒谎,但智能手机的步态数据不会。“所以现在你有了一个客观的工具,”萨福莱托补充道,“如果我们做得足够好,我们实际上可以改进它,这样我们就可以根据他们的步态特征来估计血液中的酒精含量。”

研究人员实际上一直在尝试用可穿戴式酒精生物传感器来做这件事的另一种方式,从理论上讲,这种传感器可以通过测量通过皮肤排泄的少量酒精来实时监测人体内的酒精量。但这并不一定是醉酒的一个很好的衡量标准。萨福莱托说:“我的问题一直是:在现实世界中,我们关心的不是绝对值,而是损害。”“我们知道,每个人对酒精的反应都不同于另一个人。”

换句话说,对某人身体系统中酒精的客观测量并不一定与危险行为相对应。“驱动公共卫生问题的是什么,”他补充说,“主要是围绕急性醉酒引起的,如机动车事故、人际暴力、高风险的性接触,诸如此类的事情。”每个人都会有不同的门槛。“

关于跌跌撞撞的醉汉的古老漫画可能有些过头了,但最终,它是有一定道理的:你可能可以淡化你的醉酒,但你的步态不会撒谎。

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