Электронная татуировка определяет, когда мозг устал

Новая “электронная татуировка” помогает отслеживать умственную нагрузку работников

Учёные из Техасского университета в Остине разработали необычное устройство — тонкий и гибкий сенсор, который прикрепляется ко лбу, как временная татуировка. Оно помогает в реальном времени оценивать, насколько перегружен мозг человека, например, во время сложной или ответственной работы.

Разработка может быть особенно полезной для пилотов, врачей, диспетчеров и других специалистов, где концентрация и ясность мышления критичны. С её помощью можно будет вовремя понять, что человек перегружен, и перераспределить задачи — например, передать часть работы коллеге или ИИ.

По словам одного из авторов исследования, Наншу Лу, такая система может быть встроена в приложение, которое будет сообщать пользователю, если уровень умственной нагрузки выходит за рамки нормы.

Почему не опросы?

Обычно для оценки ментальной нагрузки используют опросы. Но у такого подхода есть недостатки: во-первых, люди не всегда точно ощущают, насколько они перегружены, а во-вторых — опросы проводятся уже после выполнения задач. Это делает их малоэффективными.

Чем лучше электронная татуировка?

Существующие ЭЭГ (электроэнцефалография) и ЭОГ (электроокулография) работают только в лабораторных условиях, потому что они громоздкие, проводные и чувствительны к движению. А новая «татуировка» — это лёгкое, мягкое и беспроводное устройство, выполненное на гибком графитовом материале.

Ко лбу крепятся четыре маленьких электрода для считывания активности мозга, а вокруг глаз — сенсоры для отслеживания движений глаз. Всё это подключается к гибкой плате с аккумулятором и Bluetooth-модулем.

Как тестировали?

Технологию проверили на шести добровольцах. Им показывали на экране буквы, появлявшиеся в разных местах, и нужно было кликать мышью, если буква или её расположение совпадали с ранее показанными. Задания были разной сложности.

Результаты показали: чем сложнее задача, тем активнее становятся определённые участки мозга. Устройство точно фиксировало эти изменения и показывало нагрузку в реальном времени — так же эффективно, как и традиционные проводные устройства.

Данные с татуировки передавались в систему машинного обучения, которая быстро обучилась оценивать нагрузку по биосигналам мозга и движению глаз.

Сколько стоит?

Разработчики уверяют, что финальная версия устройства с чипом и батареей будет стоить меньше $200. Сейчас команда работает над тем, чтобы чип внутри татуировки мог сам обрабатывать сигналы и передавать их в мобильное приложение. Это позволит пользователю получать уведомления, если мозг перегружен.

«Когда нагрузка слишком низкая — человек скучает и теряет концентрацию. Когда слишком высокая — начинает ошибаться. Важно найти баланс», — объясняет Лу.

Не первая разработка

Это уже не первый проект исследователей. В 2022 году они создали похожую «татуировку» для измерения давления. Сенсор крепился к запястью и считывал биосигналы, связанные с давлением. Для точной расшифровки данных тоже использовался алгоритм ИИ.