Nova tehnologija mjeri stres u kapljicama znoja i intervenira pomoću pametnog sata

Istraživački tim Rose Faghih osmislio je tehnologiju zatvorene petlje koja prati skrivenu razinu stresa i stvara kontrolni algoritam za upravljanje stresnim stanjem

Mladen Smrekar srijeda, 1. rujna 2021. u 06:00

Izreka "ne dopusti im da te vide kako se znojiš" očito ne vrijedi u laboratoriju za elektrotehniku i računalno inženjerstvo Rose Faghih, docentice elektrotehnike i računarstva na Cullenovom tehničkom koledžu Sveučilišta u Houstonu. Štoviše, tamo se istražuju upravo grašci znoja koji se skupljaju na gornjoj usni dok ste nervozni. Stručnije, tamo se ispituje odgovor konduktivnosti kože (SCR). 

Zatvaranje petlje

Kako bi prikupili i proučili ove fiziološke signale stresa, istraživači su osmislili novu tehnologiju zatvorene petlje postavljanjem dvije elektrode na nosivi uređaj. Uređaj koji se nosi u ručnom zglobu koristi se za praćenje i mjerenje odgovarajućih fizioloških podataka čovjeka u petlji.

Arhitektura sučelja nosivog stroja
Arhitektura sučelja nosivog stroja

Analizom podataka i zaključivanjem o unutarnjoj aktivnosti tijela, dekoder procjenjuje stanje stresa, a regulator predlaže mjere kojima će se stanje održavati u željenom rasponu. Konačni cilj ove arhitekture je korištenje različitih neinvazivnih metoda - poput glazbe, pića ili promjene svjetla - kako bi se zatvorila petlja u stvarnom svijetu.


"Ovo je istraživanje jedan od prvih koraka prema konačnom cilju: praćenju odgovora mozga pomoću nosivih uređaja i zatvaranja petlje kako bi se stanje stresa osobe držalo u ugodnom rasponu", izvještava Faghih u časopisu IEEE Xplore.

Rose Faghih, docentica elektrotehnike i računarstva na Cullenovom tehničkom koledžu Sveučilišta u Houstonu
Rose Faghih, docentica elektrotehnike i računarstva na Cullenovom tehničkom koledžu Sveučilišta u Houstonu

Elektrodermalna aktivnost, odnosno električna provodljivost kože, nosi važne informacije o kognitivnom stresu. Faghih koristi tehnike obrade signala za praćenje skrivenog stanja naprezanja i osmišljava odgovarajući upravljački algoritam za regulaciju stanja naprezanja i zatvaranje petlje. Rezultati istraživanja ilustriraju učinkovitost predloženog pristupa i potvrđuju izvedivost u stvarnom životu.

Liječenje kognitivnih poremećaja

"Koliko znamo, ovo je istraživanje među prvima povezalo stanje kognitivnog stresa s promjenama u događajima SCR-a i osmislilo kontrolni mehanizam za zatvaranje petlje u simulacijskom sustavu u stvarnom vremenu", objašnjava vodeći autor studije Fekri Azgomi.

Sustav zatvorene petlje u stvarnom vremenu
Sustav zatvorene petlje u stvarnom vremenu

Sve više nosivih uređaja može mjeriti varijable povezane s kognitivnim stresom pa je predložena arhitektura početni korak prema liječenju kognitivnih poremećaja neinvazivnim dekodiranjem stanja mozga.

"Konačni rezultati potvrđuju da predložena arhitektura ima veliki potencijal za implementaciju u nosive uređaje koji se nose na ručnom zglobu i koriste u svakodnevnom životu", tumači Faghih.