研究人员给参与者提供了面部纹身，可以跟踪他们的大脑何时过度工作。该研究于5月29日在《细胞出版社》期刊《设备》中发表，介绍了一种非永久性无线前额电子纹身，可以解码脑电波以测量心理压力，而不需要笨重的头戴设备。这项技术可能有助于跟踪如空中交通管制员和卡车司机等工人的心理工作负载，他们的注意力丧失可能会带来严重后果。
“技术的发展速度快于人类的进化。我们的脑力容量无法跟上，容易过载，” 该研究作者、德克萨斯大学奥斯汀分校的南舒·陆说。“每个人都有一个最佳心理工作负载，以实现最佳表现，这因人而异。”
人类在认知的“金发女孩”区表现最好，既不感到不知所措，也不感到无聊。找到这个平衡是实现最佳表现的关键。当前的心理工作负载评估依赖于NASA任务负载指数，这是一个冗长且主观的调查，参与者在执行任务后填写。
电子纹身通过分析脑电活动和眼动来提供一个客观的替代方案，这个过程被称为脑电图（EEG）和眼电图（EOG）。与笨重且有悬挂电线的EEG帽子不同，无线电子纹身由一个轻便的电池包和纸薄、像贴纸一样的传感器组成。这些传感器具有波浪形的环和线圈设计，可以伸展并无缝贴合皮肤，以实现舒适和清晰的信号。
“令人惊讶的是，这些帽子尽管有更多针对不同脑区的传感器，但由于每个人的头部形状不同，从来没有获得完美的信号，”陆说。“我们测量参与者的面部特征，制造个性化的电子纹身，以确保传感器始终位于正确的位置并接收信号。”
研究人员在六名参与者身上测试了电子纹身，这些参与者完成了难度逐渐增加的记忆挑战。随着心理负荷的上升，参与者在θ波和δ波脑电活动中的活跃度增加，表明认知需求增加，而α波和β波的活跃度下降，表明心理疲劳。结果表明，该设备能够检测到大脑在挣扎。
该设备不仅停留在检测上，还能够预测心理压力。研究人员训练了一种计算机模型，根据电子纹身信号估计心理工作负载，成功区分不同级别的心理工作负载。结果显示，该设备有可能预测心理疲劳。
成本是另外一个优势。传统的EEG设备超过15,000美元，而电子纹身的芯片和电池包成本为200美元，一次性传感器约为20美元。“低成本使得该设备更易获得，”德克萨斯大学奥斯汀分校的作者路易斯·森蒂斯说。“我希望能把电子纹身转变成一个我们可以在家中佩戴的产品。”
虽然电子纹身仅适用于无毛皮肤，研究人员正在努力将其与针对有毛发的墨水传感器结合。这将允许全头覆盖和更全面的脑部监测。随着机器人和新技术越来越多地进入工作场所和家庭，团队希望这项技术将增强对人机交互的理解。
“我们长期以来一直关注工人的身体健康，追踪伤害和肌肉负担，”森蒂斯说。“现在我们有能力监测心理压力，这是以前未曾跟踪的。这可能从根本上改变组织确保劳动力整体健康的方法。”
