Je bent moe, uitgeput misschien zelfs van al dat geconcentreerde werken, maar hoe erg is het echt? Zit je tegen een burn-out aan of is een goede nacht slapen genoeg om te herstellen? Er is nu een apparaatje dat precies dát kan meten.
Het gaat om een draadloze elektronische tatoeage die je op je voorhoofd plakt. Het ding meet hersengolven om mentale belasting vast te stellen. Het is vooral handig om te achterhalen hoe het gesteld is met de geestelijke gezondheid van mensen met banen die veel concentratie vereisen, zoals luchtverkeersleiders en vrachtwagenchauffeurs, stellen de onderzoekers. Zo kan het de veiligheid in de lucht en op de weg verbeteren.
“We monitoren al lang de fysieke gezondheid van werknemers en houden letsel en spiervermoeidheid bij”, legt onderzoeker Luis Sentis, professor aan de Universiteit van Texas in Austin, uit in een persbericht. “Nu hebben we ook de mogelijkheid om mentale belasting te monitoren, iets wat tot nu toe niet werd bijgehouden. Dit kan een fundamentele verandering zijn voor de manier waarop organisaties het algehele welzijn van hun personeel waarborgen.”
Optimale prestaties
Maar hoeveel kan een mens geestelijk aan? Er bestaat een zogenoemde cognitieve ‘Goldilocks-zone’, waarin we het beste presteren: het is dan niet te veel of te zwaar, maar we vervelen ons ook niet, leggen de onderzoekers uit. ”Er is een optimale mentale werkbelasting voor de beste prestaties, die van persoon tot persoon verschilt”, aldus onderzoeker Nanshu Lu.
De draadloze e-tatoeage bestaat uit een lichtgewichtbatterij en flinterdunne stickerachtige sensoren. De sensoren kunnen zich uitrekken en aanpassen aan het voorhoofd van een persoon voor een duidelijker signaal. De tatoeage analyseert de elektrische activiteit van de hersenen op dezelfde manier als de veel lompere EEG-kappen, maar dan beter, aldus de onderzoekers.
“Het verrassende is dat die caps, hoewel ze meer sensoren hebben voor verschillende hersengebieden, nooit een perfect signaal krijgen omdat ieders hoofdvorm anders is”, aldus Lu. “We meten de gelaatstrekken van deelnemers om gepersonaliseerde e-tatoeages te maken, zodat de sensoren altijd op de juiste plek zitten en signalen ontvangen.”
Cognitieve overbelasting
De onderzoekers hebben de e-tatoeage getest op zes mensen die een geheugentest met toenemende moeilijkheidsgraad moesten maken. De tatoeage registreerde een toename van de theta- en delta-hersengolfactiviteit. Dit duidt op cognitieve belasting. En er was een afname van de alfa- en bètagolven, wat wijst op mentale vermoeidheid. Gecombineerd kunnen deze hersengolfmetingen aantonen wanneer de hersenen het moeilijk krijgen, stellen de onderzoekers.
Ze hebben ook een AI-programma getraind om de mentale belasting van een persoon te voorspellen op basis van signalen van de e-tatoeage. Dat werkte geweldig: de AI kon het onderscheid maken tussen verschillende niveaus van mentale belasting en zo voorspellen wanneer iemands hersenen het bijna niet meer aankonden.
Goedkoop apparaatje
De e-tattoo is bewust goedkoop ontwikkeld: de chips en het batterijpakket kosten ongeveer 200 dollar (ruim 176 euro). De wegwerpsensoren zijn zo’n 20 dollar per stuk. Dat is een koopje vergeleken met de 15.000 dollar voor conventionele EEG-apparatuur. “Door de lage kosten is het apparaat toegankelijk”, zegt Sentis. “Een van mijn wensen is om van de e-tattoo een product te maken dat we thuis kunnen dragen.”
Momenteel werkt de e-tattoo alleen op haarloze huid, maar de onderzoekers werken aan een versie met op inkt gebaseerde sensoren die op een behaarde hoofdhuid kan. Dit maakt uitgebreidere hersenmonitoring mogelijk, aldus de onderzoekers.
