Na pierwszy rzut oka wygląda niepozornie: cienki pasek elektroniki przyklejony do czoła i policzków, drugi – za uchem. To nie futurystyczny gadżet, ale rzeczywisty prototyp stworzony przez zespół naukowców z UT Austin. Nowe urządzenie – tymczasowy, jednorazowy e-tatuaż – bezprzewodowo monitoruje aktywność mózgu (EEG) i ruchy oczu (EOG), rejestrując dane, które pozwalają nie tylko wykryć, ale i przewidzieć zmęczenie umysłowe.
Czytaj też: Sztuka czy terapia? Tatuaże dla komórek mogą odmienić nasze ciała na zawsze
Elektryczne sygnały są zbierane z sześciu kanałów – cztery z czoła, dwa znad oczu. Urządzenie analizuje różne zakresy fal mózgowych: od powolnych delta i theta, po szybkie beta i gamma. Ich proporcje pozwalają określić poziom zaangażowania umysłowego i narastające wyczerpanie.
Innowacyjny tatuaż monitoruje stan mózgu – a to dopiero początek
Testy przeprowadzono na sześciu osobach wykonujących tzw. test dual N-back – wymagające zadanie pamięci roboczej, które zwiększa się wraz z kolejnymi krokami. Im większe obciążenie, tym silniejsze fale delta i theta, a słabsze alfa, beta i gamma – co wskazuje na rosnące zmęczenie i spadek funkcji poznawczych.
Czytaj też: Boisz się krwi i nie lubisz bólu? Te tatuaże są idealne dla Ciebie
To nie tylko rejestracja danych. Badacze wytrenowali algorytm uczenia maszynowego, który na podstawie sygnałów EEG i EOG potrafi przewidzieć, jak duży będzie wysiłek umysłowy danego zadania – i jak dana osoba na niego zareaguje. Daje to szansę na opracowanie spersonalizowanych narzędzi monitorowania mózgu w czasie rzeczywistym.
Prof. Nanshu Lu z UT Austin mówi:
Technologia rozwija się szybciej niż ludzka ewolucja. Istnieje optymalne obciążenie umysłowe dla optymalnej wydajności, które różni się w zależności od osoby.
Potencjał zastosowania nowej technologii jest ogromny. Piloci, kontrolerzy lotów, operatorzy maszyn, chirurdzy, żołnierze czy kierowcy TIR-ów – wszyscy oni funkcjonują pod nieustanną presją poznawczą. Dotąd monitorowano głównie ich stan fizyczny. Teraz – po raz pierwszy – możliwe będzie realne śledzenie także zmęczenia umysłu.
Prof. Nanshu Lu dodaje:
Zaskakujące jest to, że te czepki, mimo że mają więcej czujników dla różnych obszarów mózgu, nigdy nie otrzymują idealnego sygnału, ponieważ kształt głowy każdego jest inny. Mierzymy rysy twarzy uczestników, aby produkować spersonalizowane e-tatuaże, aby mieć pewność, że czujniki zawsze znajdują się we właściwym miejscu i odbierają sygnały.
Tradycyjne zestawy EEG potrafią kosztować od 20 do nawet 150 tys. dolarów. Tymczasem koszt jednorazowego e-tatuażu to poniżej 20 dolarów, a zasilającego go modułu – ok. 200 dol. Cena stawia urządzenie w zasięgu nie tylko instytucji, ale i użytkowników domowych. Naukowcy nie ukrywają, że ich marzeniem jest “przekształcić e-tatuaż w produkt noszony na co dzień – jak smartwatch, tylko do zdrowia psychicznego”.
Co więcej, zespół pracuje już nad wersją urządzenia, którą będzie można nosić także na owłosionej skórze głowy. To otwiera drzwi do jeszcze dokładniejszego monitoringu i możliwego wykorzystania w psychiatrii, neurorehabilitacji czy edukacji.
Choć urządzenie opisane w czasopiśmie Device zapowiada się rewolucyjnie, jego masowe zastosowanie będzie wymagać rozwiązań prawnych i etycznych. Monitoring fal mózgowych to wrażliwe dane – porównywalne z genetyką czy zapisem rozmów. Kto będzie miał do nich dostęp? Pracodawca? Ubezpieczyciel? A może rząd? To pytania, które już dziś zadają eksperci zajmujący się neuroetyką. Aby e-tatuaż nie stał się narzędziem opresji, potrzebne będą regulacje chroniące prywatność użytkowników i ich “neurotożsamość”.