這種新穎的無線技術有望成為傳統腦電圖（EEG）的舒適替代品。

你是否曾想知道工作到底給你帶來了多大壓力？科學家們開發出了一種臨時的額頭紋身，有朝一日或許能給你答案。

德克薩斯大學奧斯汀分校的科學家們創造了這款面部“情緒戒指” —— 一種由電子墨水制成的紋身，可以無線測量并分析來自大腦和眼睛的電信號。在一項針對人類志愿者的小型研究中，這種電子紋身似乎能夠傳達人們何時處于腦力負荷狀態。研究人員表示，這種不顯眼、相對經濟的技術可適用于追蹤飛行員、外科醫生及其他高風險職業工作者的精神壓力。

資深研究員魯南姝（Nanshu Lu）和她的團隊開發這款電子紋身的動力，源于一個眾所周知的難題：腦電圖（EEG）可以可靠地測量人的大腦活動，但實施起來往往很不實用。

例如，如今一個典型的腦電圖可能要求人戴上一個布滿各種電線的笨重帽子（更不用說那粘乎乎的導電凝膠了）。這在臨床環境中通常很簡單，但在現實環境中使用腦電圖則更具挑戰性 —— 尤其是在工作中測量精神壓力時。該團隊的超薄、柔性、無線電子紋身旨在克服這一挑戰。它還結合了腦電圖和眼動電圖（EOG）的功能，后者通過測量電活動來監測眼球運動。

“與現有的頭帶或凝膠帽等方法相比，我們的方法佩戴起來要方便得多，尤其是在動態或需要戴頭盔的環境中，”專攻軟電子的德克薩斯大學奧斯汀分校工程師魯南姝告訴媒體。與常規腦電圖設備（新系統起價可能高達2萬美元）相比，這款電子紋身也很便宜，其芯片和電池組僅需200美元，一次性傳感器每個約20美元。

在周四發表于期刊《設備》（Device）的新研究中，魯南姝和她的團隊在六名志愿者身上測試了他們的電子紋身。這些志愿者參加了難度逐漸增加的記憶測試。研究人員發現，隨著測試變難、人們表現變差，紋身檢測到了他們大腦活動的變化，這些變化可以表明認知需求增加或疲勞加劇。檢測到的這些大腦變化也與志愿者自我報告的壓力水平變化高度吻合。

隨后，研究團隊將電子紋身收集到的數據輸入一個計算機模型，發現該模型能夠估計不同級別的腦力負荷。這表明這些電子紋身不僅可以檢測，還可以預測一個人何時即將陷入嚴重的腦力疲勞。

“這項技術可以幫助監測飛行員、司機或外科醫生的認知疲勞狀況，在這些領域，一時疏忽就可能帶來危險。它還可以支持個性化學習、壓力管理，甚至在高風險工作中充當預警系統，”魯南姝說。

然而，該團隊的技術仍存在一些重要的局限性。例如，目前紋身只能在無毛皮膚上工作，不過團隊希望將其與可放置在頭皮上的無線墨水傳感器結合使用。魯南姝還指出，在確保舒適度的前提下，很難將紋身的覆蓋范圍擴大到前額以外。最終，還需要現實世界的數據來確認這項技術能否如預期般工作 —— 這已是研究人員正在努力實現的目標。

“接下來，我們目標是在相關甚至真實環境中驗證我們的設備。我們還在努力集成紋身上的邊緣計算和實時反饋功能，同時不損害用戶隱私，”魯南姝說。

不過，從消費者的角度來看，或許最大的挑戰是：要確保人們戴著這種紋身時看起來不會太呆。

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