Идея использования электроники для мониторинга психологического состояния человека становится всё более реальной благодаря новым разработкам в области носимых технологий. Одной из таких инноваций стала временная электронная татуировка для лица, предназначенная для измерения умственной нагрузки и уровня стрессов у сотрудников, работающих в условиях высокого давления. Эта технология открывает новые горизонты в области профилактики профессионального выгорания, повышения эффективности и обеспечения безопасности на рабочих местах.

Каждый год в мире происходят трагедии, связанные с переутомлением и недостаточной подготовленностью персонала в критических сферах. Например, в июле 2024 года на одном из крупнейших российских аэропортов в результате ошибочной реакции диспетчера произошла серьёзная воздушная неразбериха, которая могла закончиться трагедией, если бы не своевременное вмешательство коллег. Анализ таких инцидентов показывает, что контроль за состоянием сотрудников, особенно в ситуациях, требующих высокой концентрации, — жизненно важен.

В прошлом году в США произошла катастрофа — столкновение вертолета и гражданского самолета в воздушном пространстве штата Вирджиния, унесшее 55 жизней. Связано это было с перегрузкой диспетчера, который в условиях нехватки персонала и высокой интенсивности работы не смог своевременно распознать опасную ситуацию. Аналитики сходятся во мнении: именно в условиях постоянного напряжения необходимость постоянного мониторинга психологического состояния сотрудников становится насущной задачей.

Разработанная группа учёных, среди которых инженеры и биомедицинские специалисты, создали систему, основанную на изучении мозговых волн через поверхность лица. Эта временная электронная татуировка – тонкая полимерная наклейка, которая крепится к коже на лбу, и в дальнейшем подключается к компактной Bluetooth-устройству, собирающему электрические сигналы мозга. В отличие от классических EEG-каски, которые требуют нанесения геля и множества проводов, новая технология полностью безинвазивна и легко снимается после работы.

Электроны в этой системе распознают различные ритмы мозговых волн — альфа, бета, гамма, дельта и тета. Каждая из них связана с определёнными физиологическими состояниями. Например, увеличение мощности дельта и тета-волн свидетельствует о снижении концентрации, утомлении или стрессе, тогда как снижение этих волн и рост бета- и гамма-ритмов указывают на повышенную активность и сосредоточенность.

В недавнем пилотном исследовании приняли участие шесть добровольцев, каждый из которых выполнял серию тестов с постепенно увеличивающейся сложностью. В процессе выполнения задач фиксировалось изменение мозговых волн, и эти данные обрабатывались при помощи машинного обучения. Результаты показали очень сильную корреляцию между динамикой мозговых волн и субъективной оценкой нагрузки по шкале NASA Task Load Index, которая широко используется для определения степени стрессового состояния.

Дополнительные эксперименты показали, что сама потливость участников улучшала качество считывания — снижается электрическое сопротивление и повышается точность данных. «С течением времени устройство становится всё более точным и устойчивым», — говорит профессор биоинженерии Университета Калифорнии Герт Каувенбергс. Такой подход значительно превосходит возможности текущих методов оценивания, основанных на опросах и субъективных ощущениях.

Преимущества:

• Объективность измерений, исключающая субъективную ошибку
• Минимальное воздействие на работоспособность и комфорт
• Возможность постоянного мониторинга в реальном времени
• Интеграция в умные системы управления рабочим процессом

Недостатки:

• Текущая технология ограничена областью нанесения — только кожа лица, например, лоб
• Необходимость совершенствования встроенных вычислительных мощностей для анализа данных внутри татуировки
• Потенциальное сопротивление со стороны работников и работодателей к внедрению новых технологий из-за вопроса приватности и возможного дискомфорта

Следующие шаги развития системы предполагают интеграцию искусственного интеллекта для автоматической обработки данных прямо внутри татуировки. Это позволит получать мгновенные рекомендации и предупреждения о необходимости перерыва или психологической разгрузки, что особенно важно для пилотов, операторов сложных машин, медицинских работников и других специалистов, где каждая ошибка может стоить жизни. Учёные прогнозируют, что такие носители смогут стать стандартом в сфере безопасности и оптимизации труда уже в ближайшие 3-5 лет.

Настоящее будущее — это интеграция нейросетей, способных не только оценивать уровень напряжения, но и предсказывать его в ближайшем будущем. Уже проводятся испытания подобных решений в рамках пилотных проектов в российских аэропортах и крупных промышленных предприятиях. Этические и социальные вопросы остаются дискуссионными — готовы ли работники к постоянному контролю, и как это скажется на их психологическом комфорте? Однако очевидно одно: внедрение подобных систем значительно снизит риски профессиональных аварий и улучшит качество жизни тех, кто ежедневно сталкивается с экстремальными нагрузками.

Разработка электронных татуировок для оценки умственной нагрузки — это революционный шаг в области технологий здоровья и безопасности труда. Их потенциальное применение в России и мире обещает повысить уровень защиты работников, особенно в сферах с высоким риском ошибок. В дальнейшем, благодаря развитию искусственного интеллекта и более компактных устройств, такие татуировки станут неотъемлемой частью системы мониторинга труда и здоровья, помогая не только предотвращать профессиональные кризисы, но и создавать более комфортные условия для работы.