Американские учёные из Техасского университета в Остине разработали инновационную технологию — персонализированную электронную татуировку для лица, которая способна без проводов отслеживать активность мозга и определять моменты умственного переутомления. Более того, устройство может прогнозировать наступление когнитивного перегруза, что открывает новые возможности в профилактике усталости и поддержании оптимальной продуктивности.
Как это работает
Электронная татуировка представляет собой тонкое, гибкое устройство, которое крепится на лоб и щеки, а также за ухом (в качестве заземляющего элемента). Она считывает сигналы мозговой активности по четырём каналам ЭЭГ (электроэнцефалографии) и двум каналам ЭОГ (электроокулографии, измеряющей движения глаз).
В отличие от традиционных ЭЭГ-шлемов с множеством проводов и электродов, татуировка изготавливается индивидуально — с учётом формы лица конкретного человека. Это обеспечивает более точное считывание сигналов, что особенно важно для анализа мозговых волн различных частот: от медленных дельта-волн до высокочастотных гамма-волн.
В ходе эксперимента шесть участников выполняли так называемое задание "двойной N-back" — сложное упражнение на рабочую память и внимание. Исследователи заметили, что при увеличении когнитивной нагрузки у испытуемых возрастала активность дельта- и тета-волн, что свидетельствует об усилении мозговой активности, а уровень альфа-, бета- и гамма-волн снижался — признак наступающего утомления.
Собранные данные были проанализированы с помощью модели машинного обучения. Она позволила не только оценивать текущую нагрузку, но и предсказывать, когда мозг начнёт «перегреваться».
Зачем это нужно
Такое устройство может стать особенно полезным для специалистов, работающих в условиях постоянного стресса: авиадиспетчеров, пилотов, врачей, водителей, полицейских и военных. Эти профессии требуют максимальной концентрации, и ошибка может стоить жизни.
До сих пор физическое состояние работников мониторилось регулярно, тогда как психоэмоциональная нагрузка зачастую оставалась вне поля внимания. Электронная татуировка меняет ситуацию — теперь становится возможным в режиме реального времени следить за состоянием мозга, предотвращать выгорание и сохранять работоспособность.
Ещё один важный плюс технологии — её доступность. Если обычное ЭЭГ-оборудование стоит от 20 до 150 тысяч долларов, то стоимость одноразовой татуировки составляет менее $20, а блок с микрочипами и батареей — около $200.
Результаты исследования опубликованы в журнале Device.
