这款临时电子纹身，就像你脸上的"情绪戒指"

这种新颖的无线技术有望成为传统脑电图（EEG）的舒适替代品。

你是否曾想知道工作到底给你带来了多大压力？科学家们开发出了一种临时的额头纹身，有朝一日或许能给你答案。

德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们创造了这款面部“情绪戒指” —— 一种由电子墨水制成的纹身，可以无线测量并分析来自大脑和眼睛的电信号。在一项针对人类志愿者的小型研究中，这种电子纹身似乎能够传达人们何时处于脑力负荷状态。研究人员表示，这种不显眼、相对经济的技术可适用于追踪飞行员、外科医生及其他高风险职业工作者的精神压力。

资深研究员鲁南姝（Nanshu Lu）和她的团队开发这款电子纹身的动力，源于一个众所周知的难题：脑电图（EEG）可以可靠地测量人的大脑活动，但实施起来往往很不实用。

例如，如今一个典型的脑电图可能要求人戴上一个布满各种电线的笨重帽子（更不用说那粘乎乎的导电凝胶了）。这在临床环境中通常很简单，但在现实环境中使用脑电图则更具挑战性 —— 尤其是在工作中测量精神压力时。该团队的超薄、柔性、无线电子纹身旨在克服这一挑战。它还结合了脑电图和眼动电图（EOG）的功能，后者通过测量电活动来监测眼球运动。

“与现有的头带或凝胶帽等方法相比，我们的方法佩戴起来要方便得多，尤其是在动态或需要戴头盔的环境中，”专攻软电子的德克萨斯大学奥斯汀分校工程师鲁南姝告诉媒体。与常规脑电图设备（新系统起价可能高达2万美元）相比，这款电子纹身也很便宜，其芯片和电池组仅需200美元，一次性传感器每个约20美元。

在周四发表于期刊《设备》（Device）的新研究中，鲁南姝和她的团队在六名志愿者身上测试了他们的电子纹身。这些志愿者参加了难度逐渐增加的记忆测试。研究人员发现，随着测试变难、人们表现变差，纹身检测到了他们大脑活动的变化，这些变化可以表明认知需求增加或疲劳加剧。检测到的这些大脑变化也与志愿者自我报告的压力水平变化高度吻合。

随后，研究团队将电子纹身收集到的数据输入一个计算机模型，发现该模型能够估计不同级别的脑力负荷。这表明这些电子纹身不仅可以检测，还可以预测一个人何时即将陷入严重的脑力疲劳。

“这项技术可以帮助监测飞行员、司机或外科医生的认知疲劳状况，在这些领域，一时疏忽就可能带来危险。它还可以支持个性化学习、压力管理，甚至在高风险工作中充当预警系统，”鲁南姝说。

然而，该团队的技术仍存在一些重要的局限性。例如，目前纹身只能在无毛皮肤上工作，不过团队希望将其与可放置在头皮上的无线墨水传感器结合使用。鲁南姝还指出，在确保舒适度的前提下，很难将纹身的覆盖范围扩大到前额以外。最终，还需要现实世界的数据来确认这项技术能否如预期般工作 —— 这已是研究人员正在努力实现的目标。

“接下来，我们目标是在相关甚至真实环境中验证我们的设备。我们还在努力集成纹身上的边缘计算和实时反馈功能，同时不损害用户隐私，”鲁南姝说。

不过，从消费者的角度来看，或许最大的挑战是：要确保人们戴着这种纹身时看起来不会太呆。

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