پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین موفق به توسعه یک خالکوبی موقت الکترونیکی برای صورت شده‌اند که با نظارت بی‌سیم بر امواج مغزی، قادر است میزان فشار روانی را اندازه‌گیری و حتی بروز خستگی ذهنی را پیش‌بینی کند.
به گزارش تکناک، این فناوری برای افرادی با مشاغل پراسترس و نیازمند تمرکز مداوم مانند: کنترلرهای پرواز، خلبانان، کارکنان درمانی، رانندگان کامیون، مأموران پلیس، نیروهای امدادی و نظامیان طراحی شده است.
به گفته پروفسور نانشو لو، استاد مهندسی و از نویسندگان اصلی این مطالعه، عملکرد ذهنی در یک محدوده خاص بهینه است، که برای هر فرد متفاوت می‌باشد. بنابراین تیم تحقیقاتی تلاش کرد تا راهی کم‌هزینه، شخصی‌سازی‌شده و بی‌سیم برای پایش فعالیت‌های الکتریکی مغز بیابد، که بدون نیاز به دستگاه‌های EEG حجیم و پرهزینه، این اطلاعات را استخراج کند.
این دستگاه از یک نوار خالکوبی روی پیشانی آغاز می‌شود و به استخوان گونه در هر دو سمت صورت امتداد می‌یابد. یک الکترود زمینی نیز پشت گوش قرار می‌گیرد. خالکوبی شامل ۴ کانال EEG روی پیشانی برای ثبت امواج مغزی و ۲ کانال EOG برای اندازه‌گیری حرکات چشمی است. ترکیب این داده‌ها، تصویری دقیق از وضعیت ذهنی فرد ارائه می‌دهد.
پژوهشگران برای بررسی کارایی این ابزار، آن را روی شش داوطلب هنگام اجرای تمرین ذهنی «N-back دوگانه» آزمایش کردند. شرکت‌کننده در این تمرین، باید به صورت هم‌زمان به جریان‌های صوتی و تصویری پاسخ دهد و محرک‌هایی را که با N مرحله قبل مطابقت دارند، شناسایی کند. هرچه N بیشتر باشد، فشار ذهنی نیز افزایش می‌یابد.
داده‌های ثبت‌شده شامل قدرت پنج باند فرکانسی مغزی بود:
- دلتا (1-4 هرتز): مربوط به خواب عمیق و آرامش کامل
- تتا (4-8 هرتز): مرتبط با رویاپردازی، مدیتیشن و حالت‌های احساسی
- آلفا (8-12 هرتز): نشانگر آرامش هوشیار
- بتا (12-30 هرتز): فعالیت فکری، تمرکز و تصمیم‌گیری
- گاما (30-100 هرتز): عملکردهای عالی شناختی مانند یادگیری و حافظه
با افزایش بار شناختی، قدرت امواج دلتا و تتا افزایش یافت، که نشانه تمرکز بالا و تلاش ذهنی است، در حالی که کاهش در آلفا، بتا و گاما نشان‌دهنده بروز خستگی ذهنی بود.
نکته برجسته‌تر آن است که پژوهشگران با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، توانستند بر اساس داده‌های EEG و EOG پیش‌بینی کنند که یک فعالیت خاص به چه میزان ذهن فرد را خسته خواهد کرد. این به معنای امکان شناسایی لحظه‌ای فشار روانی و اقدام پیشگیرانه پیش از وقوع خستگی یا کاهش بهره‌وری است.
برخلاف تجهیزات سنتی EEG که هزاران دلار هزینه دارند، این خالکوبی موقت الکترونیکی یکبارمصرف تنها کمتر از ۲۰ دلار قیمت دارد. تجهیزات همراه آن شامل چیپ پردازش و باتری نیز حدود ۲۰۰ دلار هزینه دارد.
دکتر لوئیس سنتیس، استاد مهندسی هوافضا در دانشگاه تگزاس و همکار اصلی پروژه بیان کرد: «قیمت پایین، دسترسی‌پذیری این دستگاه را برای عموم فراهم می‌کند. یکی از آرزوهای من این است که روزی این خالکوبی را بتوان در خانه نیز استفاده کرد.»
محققان اکنون به دنبال راهی برای استفاده از این دستگاه روی بخش‌هایی از بدن هستند که مو دارند؛ موضوعی که می‌تواند امکان پایش کامل‌تر مغز را فراهم کند. از نظر آنها، پایش سلامت روانی همان‌قدر مهم است که نظارت بر سلامت فیزیکی اهمیت دارد و این نوآوری می‌تواند باعث انقلابی در تضمین رفاه جامع نیروی کار شود.
