Нейробиологи создали «е-татуировку» для лица, которая отслеживает уровень ментальной нагрузки на человека

Ученые из США заявляют, что изобрели устройство для отслеживания тяжелой ментальной нагрузки при стрессоемком умственном труде, которое представляет из себя электронную татуировку, которая клеится на лоб. Об этом сообщает The Guardian.

По словам исследователей, это устройство может оказаться полезным для пилотов, медработников и представителей других профессий, где управление когнитивной нагрузкой критически важно для предотвращения катастроф. «В подобных ответственных ситуациях мы надеемся, что в будущем появится система распознавания умственной нагрузки в реальном времени, которая будет предупреждать человека, позволяя ему скорректировать действия или передать часть задач ИИ или коллеге», — говорит доктор Наншу Лу из Техасского университета в Остине, автор исследования. Она добавляет, что такое устройство может не только помочь избежать серьезных ошибок, но и защитить здоровье работников.

Лу и ее коллеги поясняют, что использование анкет для оценки умственной нагрузки неэффективно, так как люди плохо оценивают собственные когнитивные усилия, а опросы обычно проводятся уже после выполнения задания.

В то же время существующие устройства для электроэнцефалографии (ЭЭГ) и электроокулографии (ЭОГ), измеряющие активность мозга и движения глаз соответственно, громоздки, требуют проводов, наличия розетки и часто дают неточные данные из-за движений пользователя. В отличие от них, электронная татуировка — это легкое, гибкое и беспроводное устройство, которое сделано из графитового материала и крепится ко лбу с помощью проводящей клейкой плёнки.

Четыре квадратных ЭЭГ-электрода размещаются на лбу и считывают активность различных участков мозга (референтный электрод находится за ухом), а прямоугольные ЭОГ-электроды размещаются вертикально и горизонтально вокруг глаз, фиксируя их движение.

Электронная татуировка, которая изготавливается индивидуально и является одноразовой, подключается к многоразовой гибкой печатной плате с помощью проводящей ленты, а легкая батарея крепится к устройству отдельно.

После того как исследователи убедились, что татуировка работает так же эффективно, как традиционные ЭЭГ и ЭОГ-устройства, они протестировали технологию на шести участниках. Всем им показывали экран, на котором по одному в случайном порядке появлялись 20 букв. Испытуемые должны были нажимать мышку, если буква или ее положение совпадали с тем, что было показано N букв назад. Уровень сложности варьировался, а по мере усложнения задания изменялась активность различных типов мозговых волн — это указывало на увеличение умственной нагрузки.

Затем данные ЭЭГ и ЭОГ передавались в алгоритм машинного обучения. После обучения он смог предсказывать уровень умственной нагрузки участника.

По словам Лу, стоимость всего устройства, включая чип и батарею, составит менее 200 долларов (примерно 16 тысяч рублей). Сейчас команда работает над тем, чтобы устройство могло само расшифровывать сигналы с помощью встроенного микропроцессора и отправлять их в приложение, которое будет предупреждать пользователя о слишком высокой нагрузке.

фото: Device / Huh et al