Непостоянна безжична електронна татуировка на челото измерва умственото натоварване

Непостоянна безжична електронна татуировка на челото измерва умственото натоварване

Изследователите дадоха на участниците татуировки, които могат да проследят кога мозъкът им работи твърде усилено. Публикувано на 29 май в Cell Press JournalустройствоПроучването въвежда непостоянна безжична електронна татуировка на челото, която декодира мозъчни вълни за измерване на психически стрес без обемисти шапки. Тази технология може да помогне за проследяване на умственото натоварване на работници като ръководители на полети и шофьори на камиони, чийто фокус може да има сериозни последствия.

Технологиите се развиват по-бързо от човешката еволюция. Мозъчният ни капацитет не може да се справи и лесно може да се претовари. Има оптимално умствено натоварване за оптимално представяне, което варира от човек на човек. “

Наншу Лу, ​​автор на изследването, Тексаски университет в Остин

Хората се представят най-добре в когнитивната зона на Златокоска, нито претоварени, нито отегчени. Намирането на този баланс е ключът към оптималното представяне. Текущата оценка на умственото натоварване се основава на индекса на натоварване на задачите на НАСА, продължително и субективно проучване, направено след приключване на задачата.

Електронната татуировка предлага обективна алтернатива чрез анализиране на електрическата активност от движението на мозъка и очите в процеси, известни като електроенцефалография (ЕЕГ) и електроокулография (ЕОГ). За разлика от EEG капачките, които са обемисти с висящи проводници и смазани с мек гел, безжичната електронна татуировка се състои от лека батерия и тънки като хартия сензори, подобни на лепило. Тези сензори разполагат с вълнообразни бримки и намотки, дизайн, който им позволява да се разтягат и да се приспособяват безпроблемно към кожата за комфорт и ясни сигнали.

„Изненадващо е, че докато тези капачки имат повече сензори за различни области на мозъка, те никога не получават перфектен сигнал, защото формата на главата на всеки е различна“, казва Лу. „Ние измерваме чертите на лицето на участниците, за да създадем персонализирани електронни татуировки, за да гарантираме, че сензорите винаги са на правилното място и получават сигнали.“

Изследователите тестваха електронната татуировка върху шестима участници, които завършиха предизвикателство за запаметяване, което увеличи трудността. С увеличаването на умственото натоварване участниците показаха по-висока активност в тета и делта мозъчните вълни, сигнализирайки за когнитивна нужда, докато алфа и бета активността намаляха, което показва умствена умора. Резултатите показват, че устройството може да открие кога мозъкът се бори.

Устройството не спря при откриване. Може също да предвиди психически стрес. Изследователите са обучили компютърен модел да оценява умственото натоварване въз основа на сигнали от електронната татуировка и успешно да прави разлика между различните нива на умствено натоварване. Резултатите показват, че устройството може да е в състояние да предвиди умствена умора.

Цената е друго предимство. Традиционните EEG устройства могат да надхвърлят $15 000, докато чиповете и батерията на E-Tattoo струват $200 000, а сензорите за еднократна употреба струват около $20 всеки. „Ниската цена прави устройството достъпно“, казва авторът Луис Сентис от UT Austin. „Едно от желанията ми е да превърна е-татуировката в продукт, който можем да носим у дома.“

Докато електронната татуировка работи само върху кожа без косми, изследователите работят върху комбинирането й със сензори, базирани на мастило, които работят върху косата. Това позволява пълно пространство за главата и по-цялостен мониторинг на мозъка. Тъй като роботите и новите технологии все повече навлизат в работните места и домовете, екипът се надява, че тази технология ще подобри разбирането за взаимодействието човек-машина.

„Наблюдаваме физическото здраве на работниците, проследявайки наранявания и мускулни разтежения от дълго време“, казва Сентис. „Сега можем да наблюдаваме непроследен психически стрес. Това може да промени начина, по който компаниите осигуряват цялостното благосъстояние на своята работна сила.“

източници: