Nicht permanente drahtlose Stirn E-Tattoo misst die mentale Belastung

Die Forscher gaben den Teilnehmern mit Tätowierungen, die nachverfolgen können, wenn ihr Gehirn zu hart arbeitet. Veröffentlicht am 29. Mai im Cell Press Journal GerätDie Studie führt eine nicht permanente drahtlose Stirn-E-Tattoo ein, die Gehirnwellen entschlüsselt, um die mentale Belastung ohne sperrige Kopfbedeckung zu messen. Diese Technologie kann dazu beitragen, die mentale Arbeitsbelastung von Arbeitnehmern wie Flugverkehrscontrollern und Lkw -Treibern zu verfolgen, deren Fokus im Fokus schwerwiegende Folgen haben kann.

Die Technologie entwickelt sich schneller als die menschliche Evolution. Unsere Gehirnkapazität kann nicht mithalten und kann leicht überladen werden. Es gibt eine optimale mentale Arbeitsbelastung für eine optimale Leistung, die sich von Person zu Person unterscheidet. „

Nanshu Lu, Autor der Studie, Universität von Texas in Austin

Die Menschen treten am besten in einer kognitiven Goldillocks -Zone ab, weder überfordert noch gelangweilt. Das Finden dieses Gleichgewichts ist der Schlüssel für eine optimale Leistung. Die aktuelle Bewertung der mentalen Arbeitsbelastung beruht auf dem NASA -Aufgabenlastindex, einem langwierigen und subjektiven Umfrageteilnehmer, der nach der Ausführung von Aufgaben abgeschlossen ist.

Das E-Tattoo bietet eine objektive Alternative, indem die elektrische Aktivität aus der Gehirn- und Augenbewegung analysiert wird, in Prozessen, die als Elektroenzephalographie (EEG) und Elektrookulographie (EOG) bekannt sind. Im Gegensatz zu EEG-Kappen, die sperrig mit baumelnden Kabeln sind und mit matschigem Gel geschmiert sind, besteht das drahtlose E-Tattoo aus einem leichten Akku und papierdünnen, kleberähnlichen Sensoren. Diese Sensoren verfügen über wellige Schleifen und Spulen, ein Design, das es ihnen ermöglicht, sich zu dehnen und sich nahtlos an die Haut anzupassen, um Komfort und klare Signale zu erhalten.

„Was überraschend ist, sind diese Kappen, während sie mehr Sensoren für verschiedene Regionen des Gehirns haben, niemals ein perfektes Signal erhalten, da die Kopfform aller unterschiedlich ist“, sagt Lu. „Wir messen die Gesichtszüge der Teilnehmer, um personalisierte E-Tattoos herzustellen, um sicherzustellen, dass sich die Sensoren immer am richtigen Ort befinden und Signale erhalten.“

Die Forscher testeten das E-Tattoo an sechs Teilnehmern, die eine Gedächtnisherausforderung abgeschlossen haben, die die Schwierigkeit erhöhte. Als die mentale Belastung stieg, zeigten die Teilnehmer eine höhere Aktivität in Theta- und Delta -Gehirnwellen, was die Signalisierung des kognitiven Bedarfs signalisierte, während die Alpha- und Beta -Aktivität abnahm, was auf geistige Müdigkeit hinweist. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Gerät erkennen kann, wann das Gehirn zu kämpfen hat.

Das Gerät hielt bei der Erkennung nicht an. Es könnte auch mentale Belastungen vorhersagen. Die Forscher bildeten ein Computermodell aus, um die mentale Arbeitsbelastung auf der Grundlage von Signalen aus dem E-Tattoo abzuschätzen und zwischen verschiedenen Ebenen der mentalen Arbeitsbelastung erfolgreich zu unterscheiden. Die Ergebnisse zeigen, dass das Gerät möglicherweise mentale Müdigkeit vorhersagen kann.

Kosten sind ein weiterer Vorteil. Herkömmliche EEG-Geräte können 15.000 US-Dollar übersteigen, während die Chips und der Akkipack des E-Tattoo 200.000 US-Dollar kostet und Einwegsensoren jeweils etwa 20 US-Dollar kosten. „Niedrig Kosten macht das Gerät zugänglich“, sagt die Autorin Luis Sentis von UT Austin. „Einer meiner Wünsche ist es, das E-Tattoo in ein Produkt zu verwandeln, das wir zu Hause tragen können.“

Während das E-Tattoo nur auf haarloser Haut arbeitet, arbeiten die Forscher daran, es mit Tinten-basierten Sensoren zu kombinieren, die an Haaren arbeiten. Dies ermöglicht eine vollständige Kopffreiheit und eine umfassendere Überwachung des Gehirns. Da Roboter und neue Technologien zunehmend an Arbeitsplätzen und Häusern teilnehmen, hofft das Team, dass diese Technologie das Verständnis der Interaktion zwischen Mensch und Maschine verbessern wird.

„Wir haben die körperliche Gesundheit der Arbeitnehmer, die Verfolgung von Verletzungen und Muskelbelastungen seit langem überwacht“, sagt Sentis. „Jetzt können wir die nicht verfolgte mentale Belastung überwachen. Dies könnte grundlegend verändern, wie Unternehmen das allgemeine Wohlbefinden ihrer Belegschaft sicherstellen.“

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