Sottile e applicabile sulla fronte, il nuovo dispositivo decodifica le onde cerebrali durante attività cognitive complesse
In tutte le professioni riuscire a mantenere la concentrazione mentale è fondamentale per avere buoni risultati.
Ma ce ne sono alcune (basti pensare ai controllori di volo piuttosto che ai camionisti o agli operatori della sanità) in cui un calo di attenzione legato all’eccesso di stress cerebrale può avere conseguenze gravissime anche sul fronte della sicurezza.
Ecco perché sarebbe fondamentale poter monitorare costantemente gli stati cognitivi degli appartenenti a queste categorie e capire quando il loro cervello è sottoposto a carichi di lavoro eccessivi.
Tecnicamente, i mezzi per riuscirci non mancherebbero, ma i dispositivi sono troppo ingombranti, restrittivi e sensibili al movimento per poter pensare a una concreta applicabilità pratica. Tutti limiti, però, che sono superabili con il nuovo “tatuaggio elettronico” sviluppato dai ricercatori dell’Università del Texas.
L’“e-tattoo” da applicare sulla fronte
I risultati positivi ottenuti nei test sul nuovo dispositivo condotti su 6 volontari sono stati pubblicati sulla rivista “Device” di Cell Press. Il prototipo, denominato “e-tattoo” frontale, è in realtà una sorta di cerotto hi-tech ultrasottile e minimamente invasivo da applicare temporaneamente sulla fronte, per decodificare e misurare le onde cerebrali, realizzato con un design che garantisce comfort e compatibilità con i copricapi.
Il dispositivo, alimentato da una batteria leggera, sfrutta elettrodi in poliuretano depositato in grafite, sensori in grado di allungarsi e adattarsi alla pelle. Sono rivestiti con un particolare adesivo che consente di garantire la richiesta bassa impedenza cutanea, un’adesione robusta e un’acquisizione affidabile durante attività dinamiche, riducendo al minimo le distorsioni dei risultati. Il dispositivo è integrato con un circuito stampato flessibile attraverso cui i dati vengono elaborati direttamente sull’e-tattoo e poi trasmessi wireless, eliminando così la necessità degli ingombranti cavi che completano i tradizionali dispositivi utilizzati per l’encefalogramma. “Il nostro lavoro – commentano gli autori – rappresenta una svolta nella neurotecnologia indossabile, offrendo un approccio scalabile, conveniente e di facile utilizzo alla valutazione continua del carico di lavoro mentale”.
I risultati ottenuti
Oltre ai vantaggi legati al comfort (attraverso la misurazione del viso vengono realizzati tatuaggi elettronici personalizzati, che, mantenendoli sempre nella posizione corretta, garantiscono stabilità e resistenza al movimento), i test hanno confermato, pur con costi molto più contenuti (200 dollari per chip e batteria, più 20 dollari a sensore monouso contro i 15 mila dell’apparecchio standard) l’alta fedeltà dei risultati ottenuti attraverso l’elettroencefalografia e l’elettrooculografia tradizionale. Queste costituiscono infatti due promettenti marcatori fisiologici per la stima del carico di lavoro, la cui quantità ottimale varia da persona a persona. Oltre che attraverso un modello di apprendimento automatico, la validazione del dispositivo è dunque avvenuta attraverso la valutazione dell’attività cerebrale durante lo svolgimento di compiti cognitivi che coinvolgono la memoria di lavoro e l’attenzione divisa. È così emerso 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 segno di affaticamento mentale. E adesso si punta a combinare i “tatuaggi” con un inchiostro elettronico da applicare ai capelli per completare la raccolta dei segnali.
Alberto Minazzi
