Cientistas dos EUA desenvolvem “tatuagem eletrônica” que detecta sobrecarga mental em tempo real
Uma equipe de pesquisadores dos Estados Unidos está desenvolvendo uma tatuagem eletrônica sem fio capaz de detectar quando o cérebro humano está trabalhando em excesso. O dispositivo, que é colocado na testa, pode revolucionar a forma como a concentração é monitorada em profissões que exigem alta performance, como aviação, atenção médica e controle de tráfego aéreo, onde erros podem ter consequências graves.
A descoberta foi publicada na revista Device, editada pela Cell Press. Segundo os pesquisadores Heeyong Huh, Hyonyoung Shin e Nanshu Lu, da Universidade do Texas em Austin e do Laboratório Aeromédico do Exército dos Estados Unidos, os dispositivos existentes, como o eletroencefalograma e o eletrooculograma (que detecta os movimentos dos olhos), são volumosos, desconfortáveis e pouco práticos para avaliar em tempo real os estados cognitivos dos operadores.
Quando a carga mental de uma pessoa aumenta, o e-tatuagem detecta uma elevação na atividade cerebral nas ondas theta e delta, e uma redução nas ondas alfa e beta (Device/Huh et al).
O Que É Carga Mental e Como a Tatuagem Atua
A carga mental mede o grau de recursos cognitivos que uma pessoa emprega para realizar uma tarefa. Um nível moderado pode facilitar o foco, enquanto níveis excessivamente baixos ou altos podem gerar erros ou comprometer a tomada de decisões. Até agora, as ferramentas disponíveis para medir a carga mental apresentavam limitações, capturando informações apenas após a conclusão da tarefa e dependendo de relatos subjetivos.
“A tecnologia se desenvolve mais depressa que a evolução humana. Nossa capacidade cerebral não pode seguir o ritmo e pode sobrecarregar-se facilmente”, comentou o Dr. Lu. “Existe uma carga de trabalho mental ótima para um desempenho ótimo, que difere de uma pessoa para outra”.
Os pesquisadores testaram a e-tatuagem em seis participantes que completaram um desafio de memória com dificuldade crescente. À medida que a carga mental aumentava, os participantes mostravam maior atividade nas ondas cerebrais teta e delta, indicando maior exigência cognitiva, enquanto a atividade alfa e beta diminuía, sinalizando fadiga mental. Os resultados sugerem que o dispositivo pode detectar quando o cérebro está com dificuldades.
Design, Vantagens e Limitações
A tatuagem é feita de eletrodos adesivos ultrafinos de polímero, com componentes eletrônicos integrados em circuitos flexíveis que coletam e transmitem dados via Bluetooth em tempo real. Seu design permite uma fixação estável na pele, mesmo durante movimentos intensos, garantindo leituras precisas. O dispositivo é composto por uma camada descartável de eletrodos em contato com a pele e uma camada reutilizável de circuitos eletrônicos, o que ajuda a reduzir custos.
Utilizando algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning), a tatuagem analisa os sinais capturados durante diversas tarefas cognitivas e avalia mudanças nas frequências cerebrais associadas à atenção e à memória.
As vantagens do e-tatuagem são significativas. Ele poderia ser usado em áreas como aviação, medicina e interação humano-máquina para monitorar a carga cognitiva em tempo real e melhorar a tomada de decisões em situações críticas. Seu design ultrafino também é compatível com o uso de capacetes e outros acessórios.
O custo é outro diferencial. Equipamentos tradicionais podem ultrapassar US$ 15.000, enquanto os chips e a bateria do e-tattoo custam US$ 200, e os sensores descartáveis, cerca de US$ 20 cada. “Seu baixo custo torna o dispositivo acessível”, ressaltou o cientista espanhol e coautor Luis Sentis, da Universidade de Austin. “Um dos meus desejos é transformar a e-tatuagem em um produto que possamos usar em casa”, comentou.
No entanto, o dispositivo ainda apresenta limitações: não pode ser usado sobre o cabelo, apenas na testa, e sua adesão pode ser afetada por excesso de suor, embora o design otimize o manejo da transpiração. A partir dos resultados, os pesquisadores planejam ampliar a aplicabilidade, melhorar a ventilação dos materiais e aprimorar os modelos de previsão baseados em inteligência artificial. O objetivo é produzir dispositivos portáteis mais acessíveis e precisos para avaliar a carga mental.
Fonte: Gazeta Brasil
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