电子纹身监测心理紧张状态

"技术的发展速度远超人类进化。我们的大脑容量难以跟上，极易超负荷，"该研究的作者、得克萨斯大学奥斯汀分校的吕楠舒（音）说道。"每个人存在一个实现最佳表现的最优脑力负荷值，这个数值因人而异。"

人类在认知金发姑娘区（既不过载也不无聊的状态）表现最佳。找到这种平衡点是实现最优表现的关键。当前脑力负荷评估依赖美国宇航局任务负荷指数（NASA Task Load Index），该评估要求参与者在完成任务后填写冗长的主观问卷。

该电子纹身通过分析大脑电活动（脑电图技术，EEG）和眼球运动（眼电图技术，EOG），提供了一种客观的替代方案。与传统EEG帽体形笨重、线缆缠绕且需要涂抹粘稠导电膏不同，这种无线电子纹身由轻量电池组和纸薄贴片式传感器组成。传感器采用波浪形环形线圈设计，可拉伸并完美贴合皮肤，确保舒适度和信号清晰度。

"令人惊讶的是，传统EEG帽即便配备更多传感器覆盖大脑不同区域，也从未获得完美信号，因为每个人的头骨形状各异，"吕楠舒解释道。"我们通过测量参与者面部特征来定制个性化电子纹身，确保传感器始终精确定位并接收信号。"

研究人员在六名完成逐级提升难度的记忆挑战测试的参与者身上验证了该设备。随着脑力负荷增加，参与者的θ波和δ波活动增强（表明认知需求上升），而α波和β波活动减弱（表明精神疲劳）。结果显示该设备可捕捉大脑处于超负荷状态的信号。

该设备不仅限于检测，还能预测脑力疲劳。研究人员训练计算机模型根据电子纹身信号估算脑力负荷，成功区分了不同层级的脑力负荷状态。结果表明该设备具备预测精神疲劳的潜力。

成本是其另一优势。传统EEG设备价格超过1.5万美元，而电子纹身的芯片和电池组成本仅200美元，一次性传感器单价约20美元。"低成本特性使设备更具普及性，"得克萨斯大学奥斯汀分校的作者路易斯·森蒂斯（Luis Sentis）表示。"我的愿景之一是将电子纹身转化为家用可穿戴产品。"

虽然当前电子纹身仅适用于无毛皮肤，但研究团队正致力于将其与可在毛发区域工作的墨水传感器结合。这将实现全脑覆盖和更全面的脑部监测。随着机器人和新技术日益融入工作场所及家庭，该团队希望此项技术能深化对人机交互的理解。

"我们长期监测工人的身体健康，追踪工伤和肌肉劳损，"森蒂斯指出。"如今我们首次具备了监测精神压力的能力，这是前所未及的突破。该技术可能从根本上改变组织保障员工整体健康的方式。"