Το μη μόνιμο ασύρματο e-tattoo στο μέτωπο μετρά το νοητικό φορτίο

Το μη μόνιμο ασύρματο e-tattoo στο μέτωπο μετρά το νοητικό φορτίο

Οι ερευνητές έδωσαν στους συμμετέχοντες τατουάζ που μπορούν να παρακολουθούν πότε ο εγκέφαλός τους δουλεύει πολύ σκληρά. Δημοσιεύτηκε στις 29 Μαΐου στο Cell Press JournalΣυσκευήΗ μελέτη εισάγει ένα μη μόνιμο ασύρματο e-tattoo στο μέτωπο που αποκωδικοποιεί τα εγκεφαλικά κύματα για τη μέτρηση του ψυχικού στρες χωρίς ογκώδη καλύμματα κεφαλής. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να βοηθήσει στην παρακολούθηση του ψυχικού φόρτου εργασίας εργαζομένων όπως οι ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας και οι οδηγοί φορτηγών, των οποίων η εστίαση μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες.

Η τεχνολογία εξελίσσεται ταχύτερα από την ανθρώπινη εξέλιξη. Η ικανότητα του εγκεφάλου μας δεν μπορεί να συμβαδίσει και μπορεί εύκολα να υπερφορτωθεί. Υπάρχει ένας βέλτιστος ψυχικός φόρτος εργασίας για βέλτιστη απόδοση που διαφέρει από άτομο σε άτομο. "

Nanshu Lu, συγγραφέας μελέτης, Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν

Οι άνθρωποι αποδίδουν καλύτερα σε μια γνωστική ζώνη Goldillocks, ούτε συγκλονισμένοι ούτε βαριεστημένοι. Η εύρεση αυτής της ισορροπίας είναι το κλειδί για τη βέλτιστη απόδοση. Η τρέχουσα αξιολόγηση του νοητικού φόρτου εργασίας βασίζεται στον δείκτη φόρτου εργασίας της NASA, μια μακρά και υποκειμενική έρευνα που πραγματοποιείται μετά την ολοκλήρωση της εργασίας.

Το e-tattoo προσφέρει μια αντικειμενική εναλλακτική αναλύοντας την ηλεκτρική δραστηριότητα από την κίνηση του εγκεφάλου και των ματιών, σε διαδικασίες γνωστές ως ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG) και ηλεκτροοφθαλμογραφία (EOG). Σε αντίθεση με τα καπάκια EEG, τα οποία είναι ογκώδη με κρεμαστά καλώδια και λιπαίνονται με ζελέ, το ασύρματο e-tattoo αποτελείται από μια ελαφριά μπαταρία και λεπτό χαρτί, αισθητήρες που μοιάζουν με κόλλα. Αυτοί οι αισθητήρες διαθέτουν κυματιστές θηλιές και πηνία, ένα σχέδιο που τους επιτρέπει να τεντώνονται και να προσαρμόζονται απρόσκοπτα στο δέρμα για άνεση και καθαρά σήματα.

«Αυτό που προκαλεί έκπληξη είναι ότι ενώ αυτά τα καλύμματα έχουν περισσότερους αισθητήρες για διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, δεν παίρνουν ποτέ τέλειο σήμα επειδή το σχήμα του κεφαλιού του καθενός είναι διαφορετικό», λέει ο Lu. «Μετράμε τα χαρακτηριστικά του προσώπου των συμμετεχόντων για να δημιουργήσουμε εξατομικευμένα e-tattoo για να διασφαλίσουμε ότι οι αισθητήρες βρίσκονται πάντα στη σωστή θέση και λαμβάνουν σήματα».

Οι ερευνητές δοκίμασαν το e-tattoo σε έξι συμμετέχοντες που ολοκλήρωσαν μια πρόκληση μνήμης που αύξησε τη δυσκολία. Καθώς αυξανόταν το νοητικό φορτίο, οι συμμετέχοντες έδειξαν υψηλότερη δραστηριότητα στα κύματα θήτα και δέλτα του εγκεφάλου, σηματοδοτώντας τη γνωστική ανάγκη, ενώ η δραστηριότητα άλφα και βήτα μειώθηκε, υποδηλώνοντας πνευματική κόπωση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συσκευή μπορεί να ανιχνεύσει πότε ο εγκέφαλος αγωνίζεται.

Η συσκευή δεν σταμάτησε κατά τον εντοπισμό. Θα μπορούσε επίσης να προβλέψει το ψυχικό στρες. Οι ερευνητές εκπαίδευσαν ένα μοντέλο υπολογιστή για να υπολογίζει τον νοητικό φόρτο εργασίας με βάση τα σήματα από το e-tattoo και να διαφοροποιεί με επιτυχία τα διαφορετικά επίπεδα νοητικού φόρτου εργασίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συσκευή μπορεί να είναι σε θέση να προβλέψει την ψυχική κόπωση.

Το κόστος είναι ένα άλλο πλεονέκτημα. Οι παραδοσιακές συσκευές EEG μπορεί να ξεπεράσουν τα 15.000 δολάρια, ενώ τα τσιπ και η μπαταρία του E-Tattoo κοστίζουν 200.000 δολάρια και οι αισθητήρες μιας χρήσης κοστίζουν περίπου 20 δολάρια το καθένα. «Το χαμηλό κόστος κάνει τη συσκευή προσβάσιμη», λέει ο συγγραφέας Luis Sentis από το UT Austin. «Μία από τις επιθυμίες μου είναι να μετατρέψω το e-tattoo σε ένα προϊόν που μπορούμε να φορέσουμε στο σπίτι».

Ενώ το e-tattoo λειτουργεί μόνο σε άτριχο δέρμα, οι ερευνητές εργάζονται για να το συνδυάσουν με αισθητήρες με βάση το μελάνι που λειτουργούν στα μαλλιά. Αυτό επιτρέπει πλήρη χώρο για το κεφάλι και πιο ολοκληρωμένη παρακολούθηση του εγκεφάλου. Καθώς τα ρομπότ και οι νέες τεχνολογίες εισέρχονται όλο και περισσότερο στους χώρους εργασίας και στα σπίτια, η ομάδα ελπίζει ότι αυτή η τεχνολογία θα βελτιώσει την κατανόηση της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-μηχανής.

«Παρακολουθούμε τη σωματική υγεία των εργαζομένων, παρακολουθούμε τραυματισμούς και μυϊκή καταπόνηση για μεγάλο χρονικό διάστημα», λέει ο Sentis. "Τώρα μπορούμε να παρακολουθούμε το ψυχικό στρες που δεν έχει εντοπιστεί. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι εταιρείες διασφαλίζουν τη συνολική ευημερία του εργατικού τους δυναμικού."

Πηγές: