Tatuaggi elettronici wireless aiutano a gestire il carico di lavoro mentale

Redazione

Giugno 10, 2025 - 15:00

Tatuaggi elettronici wireless aiutano a gestire il carico di lavoro mentale

L’e-tattoo combina elettrodi adesivi con un modulo di circuito stampato flessibile per fornire misurazioni EEG/EOG stabili e ad alta fedeltà.

Gestire il proprio carico di lavoro mentale è un difficile atto di equilibrio che può influenzare le prestazioni cognitive e le capacità decisionali.

Un impegno insufficiente in un’attività in corso può portare alla noia e agli errori; Troppo alto potrebbe causare la sopraffazione di una persona.

Per coloro che svolgono compiti critici per la sicurezza, come ad esempio i controllori del traffico aereo o i camionisti, monitorare l’intensità del lavoro del cervello è ancora più importante: i cali di concentrazione potrebbero avere gravi conseguenze.

Ma come si può valutare il carico di lavoro mentale di una persona? Un team dell’Università del Texas ad Austin propone l’uso di tatuaggi temporanei sul viso in grado di tracciare quando il cervello di una persona sta lavorando troppo duramente.

“La tecnologia si sta sviluppando più velocemente dell’evoluzione umana. La nostra capacità cerebrale non riesce a tenere il passo e può essere facilmente sovraccaricata”, afferma l’autore principale Nanshu Lu in un comunicato stampa.

“C’è un carico di lavoro mentale ottimale per prestazioni ottimali, che varia da persona a persona”.

L’approccio tradizionale per il monitoraggio del carico di lavoro mentale è l’elettroencefalografia (EEG), che analizza l’attività elettrica del cervello.

Ma i dispositivi EEG sono cablati, ingombranti e scomodi, il che li rende poco pratici per le situazioni del mondo reale.

Le misurazioni dei movimenti oculari mediante elettrooculografia (EOG) sono un’altra opzione per valutare il carico di lavoro mentale.

Gli elettrodi e le interconnessioni a forma di serpentina sono realizzati in poliuretano conduttivo a basso costo depositato con grafite, rivestito con un composito polimerico adesivo per ridurre l’impedenza di contatto e migliorare l’adesione della pelle.

L’e-tattoo si allunga e si adatta alla pelle, fornendo un’acquisizione affidabile del segnale, anche durante attività dinamiche come camminare e correre.

Per valutare la capacità dell’e-tattoo di registrare le attività neurali di base, il team lo ha utilizzato per misurare le onde cerebrali alfa mentre un volontario apriva e chiudeva gli occhi.

L’e-tattoo ha catturato spettri neurali equivalenti a quelli registrati da un sistema EEG commerciale basato su elettrodi gel con fedeltà del segnale comparabile.

I ricercatori hanno poi testato l’e-tattoo su sei partecipanti mentre eseguivano un compito di memoria visuospaziale che aumentava gradualmente di difficoltà.

Hanno analizzato i segnali raccolti dall’e-tattoo durante le attività, estraendo i poteri della banda EEG per le onde cerebrali delta, theta, alfa, beta e gamma, oltre a varie caratteristiche EOG.

Man mano che il compito diventava più difficile, i partecipanti mostravano una maggiore attività nelle bande theta e delta, una caratteristica associata a una maggiore domanda cognitiva.

Nel frattempo, l’attività nelle bande alfa e beta è diminuita, indicando affaticamento mentale.

I ricercatori hanno costruito un modello di apprendimento automatico per prevedere il livello di carico di lavoro mentale sperimentato durante le attività, addestrandolo sulle caratteristiche EEG della fronte e EOG registrate dall’e-tattoo.

Il modello potrebbe stimare in modo affidabile il carico di lavoro mentale in ciascuno dei sei soggetti, dimostrando la fattibilità della decodifica dello stato cognitivo in tempo reale.

“La nostra innovazione chiave risiede nella decodifica di successo del carico di lavoro mentale utilizzando un dispositivo e-tattoo EEG/EOG wireless, a bassa potenza, a basso rumore e ultrasottile”, scrivono i ricercatori.

“Affronta le sfide uniche del monitoraggio dell’EEG e dell’EOG della fronte, dove la vestibilità, la non ostruzione e la stabilità del segnale sono fondamentali per valutare il carico di lavoro mentale nel mondo reale”.

Suggeriscono che le applicazioni future potrebbero includere il monitoraggio cognitivo del carico in tempo reale in piloti, operatori e operatori sanitari.

“Abbiamo monitorato a lungo la salute fisica dei lavoratori, monitorando gli infortuni e l’affaticamento muscolare”, afferma il coautore Luis Sentis.

“Ora abbiamo la capacità di monitorare la tensione mentale, che non è stata tracciata. Questo potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui le organizzazioni garantiscono il benessere generale della loro forza lavoro”.

Immagine: Device/Huh et al.

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