Un equip d’investigadors de la Universitat de Texas a Austin, en col·laboració amb el laboratori mèdic de l’exèrcit dels Estats Units, ha desenvolupat un dispositiu ultrafí i flexible que s’adhereix al front com una calcomania i permet registrar d’una manera contínua i no invasiva l’esforç cognitiu d’una persona.
A diferència dels sistemes tradicionals d’electroencefalografia ( EEG), que solen requerir cables, gels conductors i una instal·lació especialitzada, aquest nou dispositiu –denominat e-tattoo – no interfereix en la mobilitat de l’usuari, funciona sense fil i és capaç de recollir senyals durant més de 28 hores sense interrupcions.
“Ara podem monitorar la tensió mental, una cosa que no s’havia registrat fins ara. Això podria canviar radicalment la manera com les organitzacions garanteixen el benestar general dels seus treballadors”, afirma Luis Sentís, professor adjunt del departament d’ enginyeria mecànica de la Universitat de Texas i coautor de l’estudi.
L’estudi, publicat a la revista Device , demostra que aquesta fina làmina flexible pot registrar simultàniament l’activitat elèctrica del cervell i del moviment ocular. Gràcies a uns elèctrodes fabricats a partir d’un polímer adhesiu amb grafit ( APC-GPU), el dispositiu pot distingir amb precisió entre diversos nivells de càrrega mental. A més, manté un senyal clar fins i tot després de diverses hores d’ús o sota condicions de sudoració intensa, un repte difícil d’ esquivar en dispositius d’aquesta mena.
Pilots, cirurgians, conductors o soldats podrien fer servir aquests sistemes que alerten de la sobrecàrrega cognitiva
Per validar el funcionament del dispositiu, l’equip va dur a terme proves amb sis voluntaris que van participar en una tasca cognitiva coneguda com a dual N- back , una prova que exigeix memòria de treball i atenció sostinguda. En aquest exercici, els participants havien de recordar simultàniament lletres i posicions d’una quadrícula i comparar-les amb estímuls mostrats diversos passos enrere. A cada voluntari se li va aplicar un e-tattoo personalitzat, adaptat a la forma de la cara, per garantir una col·locació precisa.
“ Mesurem els trets facials dels participants per crear e-tatoos personalitzats i garantir que els sensors estiguin sempre en la ubicació correcta i rebin senyals”, explica Nanshu Lu, experta en enginyeria aeroespacial i mecànica i coautora de l’estudi. Per mitjà d’algoritmes d’aprenentatge automàtic, entrenats amb senyals recollits pel tatuatge, el sistema va identificar amb alta fiabilitat quan els participants estaven sotmesos a més exigència mental.
Aquesta mena de sistemes té un interès creixent en la interacció entre humà i màquina, cada vegada més comuna. L’ avenç presentat per l’equip texà marca un punt d’inflexió, ja que demostra que és possible mesurar l’esforç mental d’una manera contínua sense interferir en l’activitat diària. Tant és així, que s’adhereix sense molèsties i té una bateria amb més de vint-i-vuit hores d’ús.
“L’objectiu és aconseguir una eina còmoda i precisa per monitorar l’estat mental d’operadors en temps real, en contextos en què una errada humana pot ser crítica”, explica Sentís. Pilots, cirurgians, conductors o soldats es podrien beneficiar d’un d’aquests tatuatges que alerti d’una sobrecàrrega cognitiva, abans que derivi en un error, suggereix l’estudi. Una dada interessant és que la sudoració millora la conductivitat del dispositiu i redueix la impedància elèctrica sense comprometre l’adherència, fet que pot ser un avantatge en aplicacions reals. Els autors reconeixen que de moment l’ e-tatoo només es pot fer servir en zones sense borrissol, com ara el front, i ja treballen en versions per a altres àrees del cuir cabellut.
El dispositiu s’adhereix sense molèstia i té bateries per a unes vint-i-vuit hores d’ús continu
El cost és un altre avantatge. Els autors remarquen que els equips d’electroencefalograma tradicionals poden superar els 15.000 dòlars, mentre que els xips i la bateria del tatuatge electrònic costen 200 dòlars.