美国科学家开发的一种面部纹身可以为参与者提供线索，他们可以跟踪大脑什么时候运行过度。这种可移除的无线电子纹身可以通过解码脑电波来测量心理负荷，而不需要笨重的头戴设备。该技术可用于跟踪空中交通管制员和卡车司机的心理负荷，可能会导致严重后果。相关成果近日在《设备》杂志上发表，该杂志是细胞出版社旗下的多学科交叉应用技术杂志。

“科学技术的发展速度超过了人类的进化速度。我们的大脑容量跟不上，容易过载。”得克萨斯大学奥斯汀分校的论文作者鲁南菁说:“每个人都有最好的心理负荷阈值，以达到最好的表现。”

人类在认知负荷适中的“恰到好处”区域表现最好，既不会不堪重负，也不会感到无聊。找到这种平衡是实现最佳表现的关键。目前的心理负荷评估依赖于美国国家航空航天局的任务负荷指数，但这是一项冗长而主观的调查，一般参与者在完成任务后会填写。

电子纹身提供客观的替代方案，通过分析大脑和眼动电动活动(即脑电图和眼电图)。这种无线电子纹身不同于传统的笨重、有线、涂有凝胶的脑电图帽，由轻便的电池组和纸一样薄的贴纸传感器组成。这些传感器可以无缝拉伸和贴合皮肤，以确保舒适性和清晰的信号。

“令人惊讶的是，虽然脑电图帽配备了许多用于大脑不同区域的传感器，但由于每个人的头型不同，无法获得完美的信号。”鲁南菁说:“但我们可以通过测量参与者的面部特征来制作个性化的电子纹身，以确保传感器始终位于正确的位置并接收信号。”

研究人员对这种电子纹身进行了6名参与者的测试，这些参与者已经完成了一个难度逐渐增加的记忆挑战。随着心理负荷的增加，参与者的theta和delta的脑电波活动增加，说明认知需求增加，而alpha和beta的活动减少，说明心理疲劳。结果表明，该设备可以检测大脑什么时候处于混乱状态。

该设备不仅可以检测心理负荷，还可以预测心理压力。研究人员基于电子纹身发出的信号，训练了计算机模型来估计心理负荷，并成功区分了不同程度的心理负荷。结果表明，该设备可以预测心理疲劳。

成本是该设备的另一个优势。传统脑电图设备的成本可能超过15000美元，而电子纹身的芯片和电池成本为200美元，一次性传感器约为20美元。“低成本让设备容易获得。”另一位作者在德克萨斯大学奥斯汀分校。 Luis Sentis 他说：“我的愿望之一就是把电子纹身变成可在家佩戴的产品。

虽然这种电子纹身只能在无毛皮肤上使用，但研究人员正在努力将其与可以在头发上工作的墨基传感器结合起来。这将覆盖整个头部，从而实现更全面的大脑监测。随着越来越多的机器人和新技术进入工作场所和家庭，团队希望这项技术能够增强对人机交互的理解。

长期以来，我们一直在监测工人的身体健康，跟踪受伤和肌肉劳损。Sentis 他说：“现在我们有能力监测心理压力，而且以前没有跟踪过。有可能从根本上改变有关单位保证员工整体健康的方法。”