Un tatuaje electrónico inalámbrico, ultradelgado y temporal, adherido a la frente, ha demostrado ser capaz de medir con precisión el estrés mental y la carga de trabajo cognitiva (MWL, por sus siglas en inglés), según un estudio publicado recientemente en la revista Device.
Esta tecnología, desarrollada por un equipo de la Universidad de Texas en Austin, ofrece una alternativa discreta, cómoda y asequible a los voluminosos dispositivos tradicionales de monitoreo cerebral.
Mediante sensores ligeros y una batería de bajo consumo, el tatuaje electrónico recopila datos de electroencefalografía (EEG) y electrooculografía (EOG), permitiendo una evaluación confiable del esfuerzo mental que implica una tarea. La investigación se llevó a cabo con seis participantes que utilizaron el dispositivo mientras completaban una serie de pruebas de memoria de creciente dificultad, conocidas como tareas duales N-back.
“Nuestro tatuaje electrónico inalámbrico destaca por su diseño ultrafino y adaptable a la piel, que permite la adquisición estable de señales EEG/EOG incluso durante actividades dinámicas como caminar o realizar movimientos faciales”, explicó el profesor Nanshu Lu, PhD, líder del estudio.
“A diferencia de otras plataformas como diademas o gafas, nuestro tatuaje es compatible con cascos, de perfil bajo y utiliza materiales desechables de bajo costo, lo que lo hace especialmente adecuado para su uso en situaciones reales”, mencionó.
Precisión y múltiples aplicaciones
Los niveles de carga mental se midieron a través de un modelo de inteligencia artificial tipo “bosque aleatorio”, el cual logró predecir con precisión los niveles de esfuerzo cognitivo de los participantes durante las pruebas. Estas mediciones se validaron con autoinformes y métricas de rendimiento.
“Los hallazgos clave de nuestro estudio demuestran que el tatuaje electrónico frontal inalámbrico captura con fiabilidad las señales EEG y EOG frontales, y estas señales pueden utilizarse para estimar con precisión la carga mental durante una tarea dual N-back, una prueba estándar de carga mental ampliamente utilizada”, afirmó Lu.
Además de su potencial para mejorar el rendimiento en ocupaciones de alta responsabilidad, como la aviación, el control de tráfico aéreo y la medicina, esta tecnología también podría ser utilizada para monitorear pacientes con epilepsia, detectar deterioro cognitivo en etapas tempranas o evaluar la participación en terapias de neurorrehabilitación.
“En entornos médicos, esta tecnología podría ser muy útil para la monitorización neurológica, incluyendo la detección temprana del deterioro cognitivo, el seguimiento no invasivo de la epilepsia y la evaluación de la participación del paciente durante la neurorrehabilitación”, añadió Lu. “Su comodidad y discreción la hacen especialmente atractiva para uso pediátrico o geriátrico”.
Asequibilidad y visión futura
A diferencia de los equipos EEG convencionales, el tatuaje electrónico tiene un costo significativamente menor: el chip y la batería tienen un valor aproximado de 200 dólares, y los sensores desechables cuestan unos 20 dólares cada uno.
“Su bajo costo hace que el dispositivo sea accesible”, destacó en un comunicado el coautor del estudio, Dr. Luis Sentis. “Uno de mis deseos es convertir el tatuaje electrónico en un producto que podamos usar en casa”.
El equipo también está explorando formas de integrar el dispositivo con sensores aptos para zonas con vello, expandiendo así su aplicabilidad. Por ahora, el sistema funciona solo en piel sin vello, como la frente.
Aunque actualmente las señales EEG se procesan fuera de línea, los investigadores trabajan en desarrollar versiones que permitan evaluaciones en tiempo real e intervenciones inmediatas.
“Para que esta tecnología sea realmente valiosa, podemos y necesitamos lograr una evaluación de la carga de trabajo mental en tiempo real y brindar microintervenciones oportunas, como alertas visuales o auditivas en el teléfono o incluso estimulaciones electrotáctiles aplicadas a la piel por el tatuaje electrónico antes de que se produzca una disminución del rendimiento o agotamiento”, explicó Lu.
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