Un dispositivo electrónico adhesivo desarrollado por científicos podría alertar a pilotos y personal médico cuando están al límite de sus capacidades
Ya sea resolviendo problemas matemáticos complejos o decidiendo qué escribir en un mensaje importante, ciertas tareas mentales nos hacen fruncir el ceño. Ahora, científicos han desarrollado un dispositivo innovador para monitorear este esfuerzo mental: un tatuaje electrónico que se adhiere a la frente.
Los investigadores afirman que este dispositivo podría resultar invaluable para pilotos, trabajadores de la salud y otras profesiones donde gestionar la carga mental es crucial para prevenir catástrofes.
Una solución para trabajos de alto riesgo
«Para este tipo de escenarios de alta demanda y alto riesgo, esperamos eventualmente tener este decodificador de carga mental en tiempo real que pueda dar a las personas alguna advertencia y alerta para que puedan autoajustarse, o puedan pedir a la IA o a un compañero de trabajo que descargue parte de su trabajo», explicó la Dra. Nanshu Lu, autora de la investigación de la Universidad de Texas en Austin.
La científica agregó que el dispositivo no solo podría ayudar a los trabajadores a evitar errores graves, sino también proteger su salud.
Superando las limitaciones de métodos tradicionales
Escribiendo en la revista Device, Lu y sus colegas describen cómo el uso de cuestionarios para investigar la carga mental de trabajo es problemático, principalmente porque las personas son deficientes para juzgar objetivamente el esfuerzo cognitivo y estos estudios usualmente se realizan después de completar una tarea.
Mientras tanto, los dispositivos existentes de electroencefalografía (EEG) y electrooculografía (EOG), que pueden usarse para evaluar la carga mental midiendo ondas cerebrales y movimientos oculares respectivamente, son dispositivos con cables, voluminosos y propensos a mediciones erróneas debido a los movimientos.
En contraste, el «e-tattoo» es un dispositivo liviano, flexible e inalámbrico.
Tecnología avanzada en un formato discreto
El sendero negro y ondulado del e-tattoo está compuesto de un material conductivo basado en grafito, y se adhiere a la frente usando una película adhesiva conductiva.
Cuatro electrodos EEG cuadrados, posicionados en la frente, detectan cada uno una región diferente de actividad cerebral – con un electrodo de referencia detrás de la oreja – mientras que los electrodos EOG rectangulares, colocados vertical y horizontalmente alrededor de los ojos, proporcionan datos sobre movimientos oculares. Cada uno de los electrodos extensibles está recubierto con un material conductivo adicional.
El e-tattoo, que es personalizado y desechable, se conecta a un circuito impreso flexible reutilizable usando cinta conductiva, mientras que una batería liviana puede sujetarse al dispositivo.
Resultados prometedores en pruebas iniciales
Después de confirmar que el e-tattoo funcionaba tan bien como los dispositivos EEG y EOG tradicionales para monitorear ondas cerebrales y movimientos oculares, el equipo probó la tecnología en seis participantes.
Cada participante vio una pantalla en la que aparecían 20 letras, una a la vez, en varias ubicaciones. Se les pidió hacer clic con el mouse si la letra en sí, o su ubicación, coincidía con una mostrada un número determinado de letras (N) atrás. Cada participante realizó la tarea múltiples veces, con el valor N variando entre 0 y 3, correspondiendo a cuatro niveles de dificultad.
El equipo encontró que conforme la tarea se volvía más difícil, los diferentes tipos de ondas cerebrales detectadas mostraron cambios en la actividad que correspondían a una mayor carga mental de trabajo.
Inteligencia artificial para decodificar el estrés
Los investigadores luego alimentaron los datos de EEG y EOG, junto con los números «N», a un algoritmo de machine learning. Después de un período de entrenamiento, encontraron que el algoritmo tuvo mejor desempeño que el azar al predecir la carga mental de trabajo de un participante basándose únicamente en sus datos de EEG y EOG.
Lu dijo que se espera que el dispositivo completo – incluyendo chip y batería – cueste menos de $200 (£148). El equipo ahora está desarrollando el enfoque para que las señales puedan ser decodificadas por el microprocesador del dispositivo y enviadas a una aplicación para alertar al usuario si su carga mental de trabajo es demasiado alta.
El equilibrio perfecto de la carga mental
Pero el remedio no es, necesariamente, cambiar a una tarea simple.
«Estudios previos indicaron que el rendimiento mental óptimo ocurre cuando la demanda de carga mental de trabajo no es muy baja o muy alta«, dijo Lu. «Cuando es muy baja, es muy aburrido, y las personas simplemente perderán el enfoque.»
Hacia un futuro más seguro
Esta innovación representa un avance significativo en el monitoreo de la salud mental y cognitiva en tiempo real, especialmente para profesiones donde los errores pueden tener consecuencias catastróficas. El e-tattoo promete revolucionar la forma en que entendemos y gestionamos el estrés mental en el lugar de trabajo, ofreciendo una herramienta discreta y efectiva para mantener a los trabajadores seguros y productivos.
