Ha l’aspetto di un piccolo cerotto da applicare sulla fronte e sul viso, è temporaneo ed è dotato di circuiti che sembrano decorazioni geometriche: sono i tatuaggi elettronici senza fili che indicano quando il cervello è sottoposto a uno stress elevato.
Lo studio
Sviluppare un dispositivo che permette di rilevare quando il cervello sta lavorando troppo è l’obiettivo che ha orientato uno studio, pubblicato sulla rivista ‘Device’, di Cell Press, condotto dagli scienziati dell’Università del Texas ad Austin. Il team, guidato da Nanshu Lu, ha ideato l’e-tatoo, il prototipo di un tatuaggio elettronico che si applica sul volto e decodifica le onde cerebrali, per misurare lo stress mentale.
Le applicazioni
Questa tecnologia potrebbe essere utile, per esempio, per monitorare il carico di lavoro mentale di lavoratori come controllori di volo e camionisti, le cui perdite di concentrazione possono avere gravi conseguenze, ma anche per capire meglio l’interazione uomo-macchina.
Il carico di lavoro mentale
Il carico di lavoro mentale è un fattore critico nei sistemi che coinvolgono l’uomo, influenzando direttamente le prestazioni cognitive e il processo decisionale in ambienti ad alto rischio come l’aviazione, la sanità e la robotica. Sebbene l’elettroencefalografia (EEG) e l’elettrooculografia (EOG) offrano promettenti marcatori fisiologici per la stima del carico di lavoro, i dispositivi esistenti sono spesso ingombranti, restrittivi e sensibili agli artefatti da movimento, limitandone l’applicabilità nelle applicazioni del mondo reale.
“Esiste un carico di lavoro mentale ottimale per prestazioni ottimali, che varia da persona a persona“, osserva Nanshu Lu. Gli e-tatuaggi svolgono una funzione analoga all’elettroencefalogramma ma senza richiedere cuffie né fili. Sono infatti costituiti da una batteria leggera e da sensori sottilissimi che possono allungarsi e adattarsi alla pelle. “Misuriamo i tratti del viso dei partecipanti per realizzare tatuaggi elettronici personalizzati, in modo da garantire che i sensori siano sempre nella posizione corretta e ricevano i segnali”, scrivono i ricercatori.
La sperimentazione
I test, condotti su sei volontari, indicano che quando il dispositivo rileva una maggiore attività nelle onde cerebrali theta e delta, indica una buona attività cognitiva, mentre una bassa attività alfa e beta è un indice di affaticamento mentale. Una conferma ulteriore della capacità dei tatuaggi di rilevare lo stress mentale è arrivata anche dai risultati forniti da un modello computerizzato.
I costi e le prospettive future
Quanto ai costi, chip e batteria dell’e-tatuaggio costano 200 dollari e i sensori monouso circa 20 dollari ciascuno, contro gli oltre 15mila dollari del dispositivo per l’elettroencefalogramma.
Il prossimo passo sarà combinare i tatuaggi con un inchiostro elettronico attivo sui capelli, in modo da rilevare un insieme completo di segnali.
