Ei-pysyvä langaton otsa e-tatuointi mittaa henkistä kuormitusta

Ei-pysyvä langaton otsa e-tatuointi mittaa henkistä kuormitusta

Tutkijat antoivat osallistujille tatuointeja, jotka voivat seurata, milloin heidän aivonsa työskentelevät liian kovasti. Julkaistu 29. toukokuuta Cell Press JournalissaLaiteTutkimus esittelee ei-pysyvän langattoman otsan e-tatuoinnin, joka dekoodaa aivoaaltoja henkisen stressin mittaamiseksi ilman isoja päähineet. Tämä tekniikka voi auttaa seuraamaan työntekijöiden, kuten lennonjohtajien ja kuorma-autonkuljettajien henkistä työtaakkaa, jonka keskittymisellä voi olla vakavia seurauksia.

Tekniikka kehittyy nopeammin kuin ihmisen evoluutio. Aivokapasiteettimme ei pysy perässä ja voi helposti ylikuormittua. Optimaalista suorituskykyä varten on olemassa optimaalinen henkinen kuormitus, joka vaihtelee henkilöstä toiseen. "

Nanshu Lu, tutkimuksen kirjoittaja, Texasin yliopisto Austinissa

Ihmiset pärjäävät parhaiten kognitiivisella Goldillocks-vyöhykkeellä, eivät väsyneinä tai kyllästyneinä. Tämän tasapainon löytäminen on avain optimaaliseen suorituskykyyn. Nykyinen henkisen työmäärän arvio perustuu NASA Task Load Indexiin, joka on pitkä ja subjektiivinen kysely tehtävän suorittamisen jälkeen.

E-tatuointi tarjoaa objektiivisen vaihtoehdon analysoimalla aivojen ja silmien liikkeen sähköistä aktiivisuutta prosesseissa, jotka tunnetaan nimellä elektroenkefalografia (EEG) ja elektrookulografia (EOG). Toisin kuin EEG-korkit, joissa on roikkuvat johdot ja jotka on voideltu geelillä, langaton e-tatuointi koostuu kevyestä akusta ja paperin ohuista, liimamaisista antureista. Näissä antureissa on aaltoilevat silmukat ja kelat, joiden muotoilu mahdollistaa niiden venymisen ja mukautuvuuden saumattomasti ihoon mukavuuden ja selkeiden signaalien saamiseksi.

"Yllättävää on, että vaikka näissä korkissa on enemmän antureita aivojen eri alueille, ne eivät koskaan saa täydellistä signaalia, koska jokaisen pään muoto on erilainen", Lu sanoo. "Mittaamme osallistujien kasvojen piirteet luodaksemme yksilöllisiä e-tatuointeja varmistaaksemme, että anturit ovat aina oikeassa paikassa ja vastaanottavat signaaleja."

Tutkijat testasivat e-tatuointia kuudella osallistujalla, jotka suorittivat muistihaasteen, joka lisäsi vaikeutta. Kun henkinen kuormitus lisääntyi, osallistujat osoittivat korkeampaa aktiivisuutta theta- ja delta-aivoaaltoissa, mikä merkitsi kognitiivista tarvetta, kun taas alfa- ja beeta-aktiivisuus väheni, mikä osoitti henkistä väsymystä. Tulokset viittaavat siihen, että laite voi havaita, kun aivot kamppailevat.

Laite ei pysähtynyt havaitessaan. Se voi myös ennustaa henkistä stressiä. Tutkijat kouluttivat tietokonemallin arvioimaan henkistä kuormitusta e-tatuoinnin signaalien perusteella ja erottamaan onnistuneesti henkisen kuormituksen eri tasot. Tulokset osoittavat, että laite voi ennustaa henkistä väsymystä.

Hinta on toinen etu. Perinteiset EEG-laitteet voivat ylittää 15 000 dollaria, kun taas E-Tattoon sirut ja akku maksavat 200 000 dollaria ja kertakäyttöiset anturit noin 20 dollaria. "Alhaiset kustannukset tekevät laitteesta saavutettavissa", sanoo kirjailija Luis Sentis UT Austinista. "Yksi toiveistani on tehdä e-tatuoinnista tuote, jota voimme käyttää kotona."

Vaikka e-tatuointi toimii vain karvattomalla iholla, tutkijat pyrkivät yhdistämään sen mustepohjaisten antureiden kanssa, jotka toimivat hiuksissa. Tämä mahdollistaa täydellisen päätilan ja kattavamman aivojen seurannan. Kun robotit ja uudet teknologiat tulevat yhä enemmän työpaikoille ja koteihin, tiimi toivoo tämän tekniikan parantavan ymmärrystä ihmisen ja koneen vuorovaikutuksesta.

"Olemme seuranneet työntekijöiden fyysistä terveyttä, seuranneet vammoja ja lihasjännitystä jo pitkään", Sentis sanoo. "Nyt voimme seurata jäljittämätöntä henkistä stressiä. Tämä voi muuttaa yritysten tapaa varmistaa työvoimansa yleisen hyvinvoinnin."

Lähteet: