El tatuaje facial electrónico sabe cuándo te estás aburriendo

Los sensores elásticos pueden determinar cuando alguien está perdiendo su máximo rendimiento mental.

Los tatuajes faciales , tradicionalmente reservados para raperos y rockeros, podrían algún día usarse para garantizar que los trabajadores de oficina no se esfuercen demasiado . 

Esta semana, investigadores de la Universidad de Texas presentaron un nuevo dispositivo facial electrónico extraíble, similar a una pegatina, que utiliza electroencefalografía (EEG) y electrooculografía (EOG) para monitorear constantemente los cambios en el esfuerzo mental del usuario al completar tareas. En teoría, este tatuaje electrónico podría garantizar que los controladores aéreos u otros trabajadores en entornos de alto estrés se mantengan en la ” zona ideal ” de esfuerzo mental: no tanto como para causar errores, pero tampoco tan poco como para provocar aburrimiento y distracción. Y, a diferencia de los tatuajes faciales convencionales, estos se pueden quitar al final del día.

“Llevamos mucho tiempo monitoreando la salud física de los trabajadores, rastreando lesiones y distensiones musculares”, declaró Luis Sentis, profesor de la Universidad de Texas en Austin y autor principal del estudio. “Ahora podemos monitorear la tensión mental, algo que no se había registrado hasta ahora”.

Usar la tecnología para lograr una “carga de trabajo mental óptima”

Los investigadores utilizan el término “carga de trabajo mental” para referirse a la cantidad total de esfuerzo cognitivo que una persona realiza para completar tareas. Si bien los detalles pueden variar según el tipo de trabajo, estudios anteriores han demostrado que, en actividades de alto estrés, las personas rinden mejor cuando no están ni sobrecargadas ni subcargadas. Medir este equilibrio puede ser complicado. El estándar actual para evaluar la carga mental es una encuesta llamada Índice de Carga de Tareas de la NASA, que solicita a los trabajadores que califiquen su nivel de esfuerzo percibido después de completar tareas específicas. El problema con este enfoque es que es inherentemente subjetivo y no captura las respuestas fisiológicas en tiempo real.

Durante años, los investigadores han intentado superar la subjetividad de las cargas de trabajo mental autodeclaradas mediante el uso de EEG y EOG para medir los cambios en la actividad cerebral de una persona. Sin embargo, estos sistemas, generalmente en forma de cascos o electrodos adheridos al cuero cabelludo, tampoco son ideales para el uso diario debido a su gran tamaño, que dificulta su uso a lo largo de la jornada.

Presentamos los tatuajes electrónicos. Los investigadores diseñaron sensores delgados como el papel, similares a pegatinas, que se adhieren a la frente del usuario y miden de forma inalámbrica las ondas cerebrales mientras funcionan. Cada sensor contiene lípidos ondulados y bobinas que le permiten estirarse y doblarse, ayudándolo a adherirse a la piel sin perder una señal potente. Una batería pequeña y ligera mantiene el sistema alimentado. Cada tatuaje también se personaliza para adaptarse a las ligeras variaciones en los rostros individuales. Las pegatinas son desechables y económicas de producir.

Las imágenes del dispositivo portátil proporcionadas por los investigadores muestran a un hombre con barba con la pegatina pegada en la frente. A simple vista, la parte superior del tatuaje se asemeja a una hilera de flores negras o mandalas que se extienden por su cabeza, conectadas por líneas negras onduladas. Estas líneas se extienden por el rostro del sujeto desde cada sien. Otro conjunto de sensores, similar a una flor, aparece en la parte superior de su pómulo derecho. Debajo de cada ojo, un conjunto independiente de sensores se encuentra a unos cinco centímetros por debajo del párpado inferior. Si la iluminación fuera ligeramente diferente, el hombre parecería sacado directamente de un diseño conceptual del videojuego 
Cyberpunk 2077.

Esas marcas no son solo por estética. Juntos, los sensores colocados alrededor del rostro pueden medir cambios en las ondas cerebrales theta y delta, ambas asociadas con una mayor demanda cognitiva. Por el contrario, las disminuciones en las ondas cerebrales alfa y beta indican fatiga mental. Los investigadores hicieron que seis sujetos de prueba usaran los tatuajes electrónicos mientras completaban una serie de tareas cada vez más complejas. Luego compararon esos resultados con las respuestas en el Índice de Carga de Tareas de la NASA y descubrieron que las mediciones objetivas de los tatuajes eran comparables. Yendo un paso más allá, entrenaron un modelo informático para estimar la carga de trabajo mental potencial de un sujeto basándose en las señales cerebrales recopiladas por el dispositivo al inicio de la tarea. Los tatuajes electrónicos, señalan los investigadores, pudieron “predecir el estrés mental”.

Los tatuajes electrónicos no son sólo para la cara

Esta no es la primera vez que los investigadores utilizan tatuajes electrónicos para medir la actividad cerebral. El año pasado, el mismo equipo creó una tinta líquida para tatuajes electrónicos que podía rociarse sobre el cuero cabelludo. Al igual que el nuevo “tatuaje facial”, esta tinta líquida permitía que los sensores de EEG monitorizaran las ondas cerebrales. En 2018, investigadores de la Universidad de Minnesota desarrollaron una tinta para tatuajes imprimible en 3D hecha de escamas de plata, diseñada para ayudar a cicatrizar heridas y que se puede retirar y desechar cuando ya no se necesita. Otros investigadores también han desarrollado tatuajes ligeros y resistentes al sudor que pueden colocarse en el pecho para monitorizar continuamente la frecuencia cardíaca. En teoría, las futuras versiones de estos wearables podrían utilizarse para detectar signos tempranos (o “señales de alerta”) de enfermedades cardíacas.

Todo esto aún se encuentra en sus primeras etapas, pero los investigadores responsables del tatuaje facial electrónico imaginan un futuro no muy lejano en el que los trabajadores con profesiones de alto estrés podrían usar uno de estos sensores durante sus turnos y desecharlo al final de la jornada. El dispositivo recopilaría datos de ondas cerebrales durante la jornada laboral y los transmitiría inalámbricamente a un supervisor, ya sea humano o mecánico, quien podría intervenir si la carga mental del trabajador se sale del rango óptimo.

Sin embargo, aún quedan algunos detalles por resolver antes de que esa visión se haga realidad. El diseño actual solo funciona bien en pieles sin vello, lo que podría limitar su usabilidad. Tampoco está claro cómo reaccionarán otros al sentarse hombro con hombro con un compañero de trabajo cubierto de sensores faciales.