Investigadores de la Universidad de Texas en Austin (UT Austin) de Estados Unidos han logrado realizar tatuajes faciales que fueron capaces de registrar cuándo el cerebro está trabajando demasiado; esta tecnología podría ayudar a monitorear la carga mental de trabajadores como controladores aéreos y camioneros, cuyas pérdidas de concentración pueden tener graves consecuencias.
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Tal y como se publica en la revista 'Device' de Cell Press , este estudio presenta un tatuaje electrónico inalámbrico temporal, o e-tattoo, para la frente que decodifica las ondas cerebrales para medir el estrés mental sin necesidad de un casco voluminoso.
"La tecnología se desarrolla más rápido que la evolución humana. Nuestra capacidad cerebral no puede seguir el ritmo y puede sobrecargarse fácilmente", declara Nanshu Lu, autor del estudio, de la Universidad de Texas. "Existe una carga mental óptima para un rendimiento óptimo, que varía según la persona".
Los humanos se desempeñan mejor en una zona cognitiva ideal, sin agobios ni aburrimiento. Encontrar ese equilibrio es clave para un rendimiento óptimo. La evaluación actual de la carga de trabajo mental se basa en el Índice de Carga de Tareas de la NASA, una encuesta extensa y subjetiva que los participantes completan después de realizar tareas.
El e-tattoo ofrece una alternativa objetiva al analizar la actividad eléctrica cerebral y el movimiento ocular mediante procesos conocidos como electroencefalografía (EEG) y electrooculografía (EOG). A diferencia de los gorros de EEG, voluminosos con cables colgantes y recubiertos de gel blando, el e-tattoo inalámbrico consta de una batería ligera y sensores delgados como el papel, similares a pegatinas. Estos sensores cuentan con bucles y bobinas onduladas, un diseño que les permite estirarse y adaptarse perfectamente a la piel para mayor comodidad y señales nítidas.
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"Lo sorprendente es que esas gorras, aunque tienen más sensores para diferentes regiones del cerebro, nunca reciben una señal perfecta porque la forma de la cabeza de cada persona es diferente", comenta Lu. "Medimos los rasgos faciales de los participantes para crear tatuajes electrónicos personalizados y asegurarnos de que los sensores estén siempre en la ubicación correcta y reciban señales".
Los investigadores probaron el e-tatuaje en seis participantes que completaron un desafío de memoria de dificultad creciente. A medida que aumentaba la carga mental, los participantes mostraron mayor actividad en las ondas cerebrales theta y delta, lo que indica una mayor demanda cognitiva, mientras que la actividad alfa y beta disminuyó, lo que indica fatiga mental. Los resultados sugieren que el dispositivo puede detectar cuándo el cerebro tiene dificultades.
El dispositivo no se limitó a la detección. También pudo predecir la fatiga mental. Los investigadores entrenaron un modelo informático para estimar la carga mental basándose en las señales del tatuaje electrónico, distinguiendo con éxito entre diferentes niveles de carga mental. Los resultados muestran que el dispositivo puede predecir la fatiga mental. Además, destaca su bajo costo en comparación con los equipos de electroencefalografía tradicionales, lo que los hace más accesibles.
Aunque el tatuaje electrónico solo funciona en piel sin vello, los investigadores trabajan para combinarlo con sensores de tinta que funcionan en el cabello. Esto permitirá una cobertura total de la cabeza y una monitorización cerebral más completa. A medida que los robots y las nuevas tecnologías se incorporan cada vez más a los lugares de trabajo y los hogares, el equipo espera que esta tecnología mejore la comprensión de la interacción hombre-máquina.
"Llevamos mucho tiempo monitoreando la salud física de los trabajadores, rastreando lesiones y distensiones musculares", aseguran los investigadores. "Ahora podemos monitorear la tensión mental, algo que antes no se registraba. Esto podría cambiar radicalmente la forma en que las organizaciones garantizan el bienestar general de su fuerza laboral".
