המוח בעומס יתר? "קעקוע אלקטרוני" יתריע מתי הגיע הזמן להפסקה

כולנו מכירים את זה. אנחנו מנסים לפתור עניין בעבודה, לענות על מיילים דחופים תוך כדי שיחת זום, או פשוט להתמודד עם יותר מדי משימות בו-זמנית - והראש שלנו פשוט לא מפסיק לעבוד. עבור רובנו זה עשוי להיות רק עומס זמני, אבל עבור אנשים במקצועות מסוימים - כמו טייסים או רופאים - עומס מנטלי יכול להיות ההבדל בין הצלחה לכישלון קטלני.

חוקרים מאוניברסיטת טקסס באוסטין הציגו השבוע פתרון טכנולוגי חדשני: "קעקוע אלקטרוני" (e-tattoo) - מדבקה דקיקה במיוחד הנצמדת למצח ומסוגלת למדוד את רמת העומס המנטלי של המשתמש בזמן אמת. הממצאים פורסמו בכתב העת המדעי Device.

המכשיר החדשני שוקל 4.1 גרם בלבד ועוביו כשערה אנושית. בניגוד למערכות ניטור מוחי מסורתיות הדורשות חיבורי כבלים מסורבלים וקסדות כבדות, "הקעקוע האלקטרוני" מתפקד באופן אלחוטי לחלוטין ואינו מפריע לתנועה חופשית.

"במקצועות בסיכון גבוה כמו תעופה ורפואה, רמת עומס מנטלי לא מתאימה עלולה להוביל לטעויות הרות אסון", מסבירה פרופ' ננשו לו, שהובילה את המחקר. "המטרה שלנו היא ליצור מערכת התרעה מוקדמת שתאפשר לעובדים להתאים את קצב העבודה שלהם או לחלק משימות לפני שיגיעו לנקודת שבירה".

איך זה עובד?

המדבקה כוללת ארבע אלקטרודות למדידת גלי מוח (EEG) הממוקמות על המצח, ושתי אלקטרודות נוספות למעקב אחר תנועות עיניים (EOG). האלקטרודות עשויות מחומר גרפיט גמיש המצופה בפולימר מוליך מיוחד, המבטיח הדבקה יציבה לעור ומדידות מדויקות גם במהלך תנועה.

במחקר השתתפו שישה מתנדבים שביצעו משימות זיכרון בדרגות קושי עולות. המשתתפים צפו במסך מחשב שבו הופיעו אותיות במיקומים שונים, ונדרשו לזהות חזרות על אותיות או מיקומים שהופיעו מספר צעדים קודם לכן. ככל שהמשימה נעשתה מורכבת יותר, כך עלה העומס על זיכרון העבודה שלהם.

התוצאות היו חד-משמעיות: המכשיר זיהה בהצלחה שינויים בדפוסי גלי המוח שהתאימו לעלייה בעומס המנטלי. כאשר המוח עובד קשה יותר, הוא מייצר סוגים שונים של גלים חשמליים - בדומה לאופן שבו הלב פועם מהר יותר במאמץ פיזי. החוקרים זיהו שגלים איטיים (הנקראים גלי תטא) התחזקו עם העלייה בקושי, בעוד גלים מהירים יותר (גלי אלפא וביתא) נחלשו - דפוס המעיד על מאמץ מוחי מוגבר.

החוקרים פיתחו אלגוריתם למידת מכונה שלמד לזהות את דפוסי הפעילות המוחית האלה. לאחר אימון קצר, האלגוריתם הצליח לחזות ברמת דיוק גבוהה את רמת הקושי של המשימה שביצע המשתתף, אך ורק על סמך האותות החשמליים מהמוח והעיניים.

יתרון משמעותי של המערכת הוא עמידותה בפני הפרעות תנועה. בניסויים השוואתיים מול מערכת EEG מסחרית מובילה (Brain Vision), "הקעקוע האלקטרוני" הראה יציבות מרשימה גם במהלך הליכה, ריצה וסיבובי ראש - תנועות שבדרך כלל משבשות לחלוטין מדידות מוחיות רגילות.

העלות הצפויה של המכשיר המלא, כולל המעבד והסוללה, היא כ-200 דולר בלבד. הסוללה מספיקה ליותר מ-28 שעות של פעילות רציפה, והמדבקה עצמה חד-פעמית וניתנת להחלפה בקלות.

"חשוב להבין שעומס מנטלי אופטימלי הוא לא בהכרח הנמוך ביותר", מדגישה לו. "כשהוא נמוך מדי זה מאוד משעמם, והאנשים פשוט יאבדו את המיקוד".

הצוות עובד כעת על גרסה מתקדמת שתעבד את הנתונים ישירות במכשיר ותשלח התרעות לאפליקציה בסמארטפון. בעתיד, המערכת תוכל להמליץ למשתמש מתי לקחת הפסקה, לחלק משימות או לבקש סיוע - צעד נוסף בניסיון ליצור סביבת עבודה בטוחה ויעילה יותר במקצועות בעלי סיכון גבוה.