Un giorno camionisti e infermieri potrebbero decidere di farsi un tatuaggio elettronico. Questo dispositivo appena ideato dai ricercatori dell’Università del Texas, ad Austin, infatti è in grado di rilevare quando il cervello sta lavorando troppo intensamente ed evitare quindi perdite di concentrazione che potrebbero avere gravi conseguenze. Descritta in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Device, la nuova tecnologia si applica sulla fronte, codifica le onde cerebrali per misurare lo stress e ha quindi il potenziale per aiutare chi la indossa a monitorare il carico di lavoro mentale.
Il carico mentale
“La tecnologia si sta sviluppando più velocemente dell’evoluzione umana”, afferma Nanshu Lu, autore dello studio. “La nostra capacità cerebrale non riesce a tenere il passo e può facilmente sovraccaricarsi. Esiste un carico di lavoro mentale ottimale per prestazioni ottimali, che varia da persona a persona”. Il nuovo tatuaggio elettronico, come riferiscono gli autori, potrebbe rivelarsi prezioso soprattutto per determinate categorie professionali, come gli operatori sanitari, in cui la gestione del carico mentale è fondamentale per evitare di commettere gravi errori e per proteggere la loro salute. “Per questo tipo di scenario ad alta richiesta e ad alto rischio, speriamo di poter disporre di un decodificatore del carico mentale in tempo reale, in grado di fornire alle persone un segnale di allerta, in modo che possano autoregolarsi, oppure chiedere all’intelligenza artificiale o a un collega di delegare parte del loro lavoro”, ha spiegato al Guardian Lu.
Trovare l’equilibrio
Ricordiamo brevemente che le persone raggiungono prestazioni mentali migliori quando il loro cervello si trova in equilibrio nella cosiddetta zona Goldilocks, ossia quando non è né troppo reattivo né troppo lento. Per valutare il carico di lavoro mentale si usano questionari lunghi e soggettivi, che tuttavia sono piuttosto problematici dato che le persone non sono in grado di valutare oggettivamente lo sforzo cognitivo. Inoltre, sebbene gli attuali dispositivi per elettroencefalografia (EEG) ed elettrooculografia (EOG) possano essere utilizzati per valutare il carico di lavoro mentale misurando rispettivamente le onde cerebrali e i movimenti oculari, sono tuttavia molto ingombranti, cablati e soggetti a misurazioni errate derivanti dai movimenti.
Il tatuaggio elettronico
Il nuovo tatuaggio elettronico, invece, è un dispositivo leggero, flessibile, wireless e soprattutto in grado di svolgere un’analisi oggettiva. È, infatti, costituito da una batteria leggera e da sensori sottilissimi, simili ad adesivi. Questi sensori sono a loro volta dotati di anelli e bobine ondulati, consentendo loro di allungarsi e adattarsi perfettamente alla pelle e garantire, quindi, che i segnali siano chiari. Dopo aver confermato che il tatuaggio elettronico funziona bene quanto i tradizionali dispositivi EEG ed EOG, il team ha testato la nuova tecnologia su sei partecipanti, a cui è stato chiesto di svolgere esercizi di memoria sempre più impegnativi. Dalle analisi, i ricercatori hanno osservato che all’aumentare della difficoltà del compito, i partecipanti hanno mostrato una maggiore attività nelle onde cerebrali theta e delta, a indicare un aumento della richiesta cognitiva, mentre l’attività alfa e beta è diminuita, suggerendo un potenziale affaticamento mentale. Da qui, hanno inserito i dati in un algoritmo di apprendimento automatico, dimostrando che il tatuaggio elettronico era in grado di distinguere con successo i diversi livelli di carico mentale.
Un dispositivo economico e accessibile
Oltre al fatto che il tatuaggio elettronico può potenzialmente prevedere l’affaticamento mentale, i ricercatori sottolineano che un altro vantaggio della nuova tecnologia sono i costi. Per rendersi conto, infatti, basta pensare che le apparecchiature EEG tradizionali possono superare i 15mila dollari, mentre i chip e la batteria del tatuaggio elettronico costano 200 dollari e i sensori monouso circa 20 dollari ciascuno. “Il basso costo rende il dispositivo accessibile”, ha concluso il co-autore Luis Sentis. “Ora abbiamo la possibilità di controllare lo stress mentale, che finora non era stato monitorato. Questo potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui le aziende garantiscono il benessere generale della propria forza lavoro. Uno dei miei desideri è trasformarlo in un prodotto che possiamo indossare a casa”.
