Nepermanentní bezdrátové e-tetování na čelo měří psychickou zátěž

Nepermanentní bezdrátové e-tetování na čelo měří psychickou zátěž

Vědci dali účastníkům tetování, které dokáže sledovat, kdy jejich mozek pracuje příliš tvrdě. Publikováno 29. května v Cell Press JournalZařízeníStudie představuje nepermanentní bezdrátové elektronické tetování na čelo, které dekóduje mozkové vlny pro měření duševního stresu bez objemných pokrývek hlavy. Tato technologie může pomoci sledovat duševní pracovní zátěž pracovníků, jako jsou dispečeři letového provozu a řidiči nákladních vozidel, jejichž soustředění může mít vážné následky.

Technologie se vyvíjí rychleji než lidská evoluce. Naše mozková kapacita nestíhá a snadno se přetíží. Existuje optimální duševní zátěž pro optimální výkon, která se liší člověk od člověka. “

Nanshu Lu, autor studie, University of Texas v Austinu

Lidé dosahují nejlepších výkonů v kognitivní zóně Zlatovlásky, nejsou přetížení ani znudění. Nalezení této rovnováhy je klíčem k optimálnímu výkonu. Současné hodnocení duševní pracovní zátěže se opírá o index zátěže úkolů NASA, zdlouhavý a subjektivní průzkum, který se provádí po dokončení úkolu.

Elektronické tetování nabízí objektivní alternativu analýzou elektrické aktivity z pohybu mozku a očí v procesech známých jako elektroencefalografie (EEG) a elektrookulografie (EOG). Na rozdíl od EEG čepiček, které jsou objemné s houpajícími se dráty a lubrikované mačkavým gelem, se bezdrátové e-tetování skládá z lehké baterie a papírově tenkých senzorů podobných lepidlu. Tyto senzory jsou vybaveny zvlněnými smyčkami a cívkami, což je design, který jim umožňuje natáhnout se a hladce se přizpůsobit pokožce pro pohodlí a jasné signály.

"Překvapivé je, že zatímco tyto čepice mají více senzorů pro různé oblasti mozku, nikdy nedostanou dokonalý signál, protože každý má jiný tvar hlavy," říká Lu. "Měříme rysy obličeje účastníků, abychom vytvořili personalizovaná e-tetování, abychom zajistili, že senzory jsou vždy na správném místě a přijímají signály."

Vědci testovali elektronické tetování na šesti účastnících, kteří dokončili paměťovou výzvu, která zvýšila obtížnost. S rostoucí mentální zátěží účastníci vykazovali vyšší aktivitu v mozkových vlnách theta a delta, což signalizovalo kognitivní potřebu, zatímco aktivita alfa a beta se snížila, což ukazuje na duševní únavu. Výsledky naznačují, že zařízení dokáže detekovat, kdy má mozek potíže.

Zařízení se při detekci nezastavilo. Může také předpovídat duševní stres. Vědci vycvičili počítačový model k odhadu duševní zátěže na základě signálů z e-tetování a úspěšně rozlišili mezi různými úrovněmi duševní zátěže. Výsledky ukazují, že zařízení může být schopno předvídat duševní únavu.

Cena je další výhodou. Tradiční EEG zařízení mohou přesáhnout 15 000 USD, zatímco čipy a baterie E-Tattoo stojí 200 000 USD a jednorázové senzory stojí asi 20 USD za kus. „Nízká cena činí zařízení přístupným,“ říká autor Luis Sentis z UT Austin. "Jedním z mých přání je přeměnit elektronické tetování na produkt, který můžeme nosit doma."

Zatímco e-tetování funguje pouze na kůži bez chloupků, vědci pracují na jeho kombinaci se senzory na bázi inkoustu, které fungují na vlasy. To umožňuje úplnou rezervu a komplexnější monitorování mozku. S tím, jak roboti a nové technologie stále více vstupují na pracoviště a do domácností, tým doufá, že tato technologie zlepší pochopení interakce člověka a stroje.

„Dlouhodobě sledujeme fyzické zdraví pracovníků, sledujeme zranění a svalové napětí,“ říká Sentis. "Nyní můžeme monitorovat nesledovaný duševní stres. To by mohlo změnit způsob, jakým společnosti zajišťují celkovou pohodu svých zaměstnanců."

Zdroje: