Il tatuaggio elettronico wireless non permanente sulla fronte misura il carico mentale

Il tatuaggio elettronico wireless non permanente sulla fronte misura il carico mentale

I ricercatori hanno dato ai partecipanti dei tatuaggi che possono monitorare quando il loro cervello lavora troppo. Pubblicato il 29 maggio su Cell Press JournalDispositivoLo studio introduce un tatuaggio elettronico wireless non permanente sulla fronte che decodifica le onde cerebrali per misurare lo stress mentale senza ingombranti copricapi. Questa tecnologia può aiutare a monitorare il carico di lavoro mentale di lavoratori come i controllori del traffico aereo e i camionisti, la cui concentrazione può avere gravi conseguenze.

La tecnologia si sta evolvendo più velocemente dell’evoluzione umana. La nostra capacità cerebrale non riesce a tenere il passo e può facilmente sovraccaricarsi. Esiste un carico di lavoro mentale ottimale per prestazioni ottimali che varia da persona a persona. “

Nanshu Lu, autore dello studio, Università del Texas ad Austin

Le persone ottengono risultati migliori in una zona cognitiva Goldillocks, né sopraffatte né annoiate. Trovare questo equilibrio è la chiave per ottenere prestazioni ottimali. L’attuale valutazione del carico di lavoro mentale si basa sul Task Load Index della NASA, un sondaggio lungo e soggettivo effettuato dopo il completamento dell’attività.

L’e-tattoo offre un’alternativa oggettiva analizzando l’attività elettrica del movimento cerebrale e oculare, in processi noti come elettroencefalografia (EEG) ed elettrooculografia (EOG). A differenza dei cappucci EEG, che sono ingombranti con fili penzolanti e lubrificati con gel morbido, il tatuaggio elettronico wireless è costituito da una batteria leggera e sensori sottilissimi, simili a colla. Questi sensori sono dotati di anelli e bobine ondulate, un design che consente loro di allungarsi e conformarsi perfettamente alla pelle per comfort e segnali chiari.

"Ciò che sorprende è che, sebbene questi cappucci abbiano più sensori per le diverse regioni del cervello, non ricevono mai un segnale perfetto perché la forma della testa di ognuno è diversa", afferma Lu. “Misuriamo le caratteristiche facciali dei partecipanti per creare tatuaggi elettronici personalizzati per garantire che i sensori siano sempre nel posto giusto e ricevano segnali”.

I ricercatori hanno testato l’e-tatuaggio su sei partecipanti che hanno completato una sfida di memoria che aumentava la difficoltà. All’aumentare del carico mentale, i partecipanti hanno mostrato una maggiore attività nelle onde cerebrali theta e delta, segnalando bisogni cognitivi, mentre l’attività alfa e beta è diminuita, indicando affaticamento mentale. I risultati suggeriscono che il dispositivo è in grado di rilevare quando il cervello è in difficoltà.

Il dispositivo non si è fermato al momento del rilevamento. Potrebbe anche prevedere lo stress mentale. I ricercatori hanno addestrato un modello computerizzato per stimare il carico di lavoro mentale sulla base dei segnali dell’e-tattoo e per distinguere con successo tra diversi livelli di carico di lavoro mentale. I risultati mostrano che il dispositivo potrebbe essere in grado di prevedere l’affaticamento mentale.

Il costo è un altro vantaggio. I dispositivi EEG tradizionali possono superare i 15.000 dollari, mentre i chip e la batteria dell'E-tatoo costano 200.000 dollari e i sensori usa e getta costano circa 20 dollari ciascuno. "Il basso costo rende il dispositivo accessibile", afferma l'autore Luis Sentis dell'UT Austin. “Uno dei miei desideri è trasformare l’e-tattoo in un prodotto che possiamo indossare a casa.”

Sebbene l’e-tattoo funzioni solo sulla pelle priva di peli, i ricercatori stanno lavorando per combinarlo con sensori a inchiostro che funzionano sui peli. Ciò consente un margine completo e un monitoraggio del cervello più completo. Poiché i robot e le nuove tecnologie entrano sempre più nei luoghi di lavoro e nelle case, il team spera che questa tecnologia possa migliorare la comprensione dell’interazione uomo-macchina.

“Monitoriamo da molto tempo la salute fisica dei lavoratori, monitorando gli infortuni e gli sforzi muscolari”, afferma Sentis. "Ora possiamo monitorare lo stress mentale non monitorato. Ciò potrebbe trasformare il modo in cui le aziende garantiscono il benessere generale della propria forza lavoro."

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