Исследователи из США разработали набор гибких беспроводных датчиков для отслеживания уровня ментального напряжения, которые можно наносить на кожу головы человека в виде электронной "татуировки". Разработка поможет отслеживать изменения в концентрации внимания авиадиспетчеров, водителей и других сотрудников с высоким уровнем ответственности, пишут исследователи в статье в научном журнале Device.
"В последние годы было создано большое число приборов и систем, отслеживающих состояние здоровья работников, напряжение их мышц и возможные травмы. Наша разработка позволяет наблюдать и за уровнем ментальной нагрузки, что в прошлом было невозможно делать. Это может радикально поменять то, как организации обеспечивают безопасность труда и заботятся о благополучии сотрудников", – пояснил профессор Университета штата Техас (США) Луис Сентис, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Разработанная профессором Сентисом система мониторинга ментальной нагрузки представляет собой очень гибкую "электронную татуировку", которая одновременно способна исполнять функции электроэнцефалографа и электрокулографа. Оба этих прибора используются для наблюдений за работой мозга пациентов в стенах больниц и лабораторий, и типичная стоимость этих устройств обычно превышает несколько тысяч долларов.
Американские нейрофизиологи и инженеры разработали дешевую и при этом портативную альтернативу этих устройств, чья стоимость вместе с электронными компонентами и расходными материалами составляет порядка 200 долларов. Она состоит из набора гибких полимерных электродов, которые крепятся к разным участкам кожи головы, и гибкой печатной платы с набором чипов, считывающих сигналы с электродов и передающих их по беспроводному каналу связи на компьютер.
Используя эти датчики, ученые проследили за работой мозга и глаз шести добровольцев при решении постоянно усложняющихся тестов на память (т. н. "задача n-назад"), чью сложность участники опытов также должны были оценить по специальной шкале, разработанной для этого в НАСА. Исследователи использовали эти данные замеров и опросов при обучении системы ИИ, способной определить уровень ментального напряжения человека по данным ЭЭГ и ЭОГ.
Последующие проверки работы этого алгоритма показали, что он очень точно определял уровень ментального напряжения и соответствовал результатам теста NASA-TLX, применяемого в НАСА для оценки уровня когнитивной нагрузки. По мнению исследователей, это открывает дорогу для использования их разработки при отслеживании состояния авиадиспетчеров, дальнобойщиков и других работников, концентрация внимания которых может снижаться при чрезмерно долгих сменах.