Investigadores de EE UU han desarrollado un dispositivo fino, similar a la piel, que se adhiere a la frente y detecta cuándo el cerebro humano trabaja en exceso. El e-tattoo podría ser útil en entornos de alto riesgo, como la aviación, la cirugía o la conducción de larga distancia, al permitir detectar la tensión mental y prevenir errores.
Esta semana se presenta en la revista Device, de Cell Press, un estudio liderado por la Universidad de Texas en Austin (UT Austin) que muestra un tatuaje electrónico, inalámbrico y no permanente. El e-tattoo, adherido en la frente, decodifica las ondas cerebrales para medir la tensión mental sin necesidad de equipos voluminosos.
Según los autores, esta tecnología podría rastrear la fatiga mental de trabajadores, como controladores aéreos y conductores de camiones, cuyos lapsos de concentración pueden tener consecuencias graves.
“La tecnología se desarrolla más rápido que la evolución humana. Nuestra capacidad cerebral no puede seguir el ritmo y se sobrecarga con facilidad”, dice Nanshu Lu, líder del estudio y experta en bioelectrónica y dispositivos portátiles en UT Austin. “Existe una carga mental óptima para un rendimiento adecuado, que varía según la persona”, afirma.
Los autores indican que las personas rinden mejor en lo que describen como una ‘zona cognitiva de Ricitos de Oro’ (Goldilocks Principle), es decir, un punto de equilibrio donde la mente no está ni sobrecargada ni infraestimulada. Mantenerse dentro de ese umbral favorece el rendimiento óptimo.
La evaluación actual de la carga mental suele basarse en métodos como el Índice de Carga de Tareas de la NASA, una encuesta larga y subjetiva que los participantes completan después de realizar tareas.
Según explica Nanshu Lu a SINC, “el e-tattoo es un parche fino, similar a la piel, que se adhiere a la frente y registra las señales eléctricas del cerebro [EEG] y los ojos [EOG]. Captura patrones como los cambios en las ondas cerebrales y la actividad de parpadeo asociados al esfuerzo mental”.
Es un parche ultrafino y flexible que se adhiere a la frente para registrar señales eléctricas cerebrales y oculares. Detecta patrones relacionados con el esfuerzo mental
La investigadora agrega que, “a diferencia de los sistemas convencionales, utiliza electrodos secos y elásticos y un circuito inalámbrico compacto, lo que elimina la necesidad de geles, diademas o cables”.
El nuevo tatuaje electrónico se plantea como una alternativa para analizar la actividad eléctrica del cerebro y el movimiento ocular. A diferencia de los gorros EEG, que son voluminosos, con cables colgantes y gel espeso, el e-tattoo es inalámbrico, consta de un paquete de baterías liviano y sensores adhesivos tan delgados como el papel.
Estos sensores presentan bucles y espirales onduladas, un diseño que les permite estirarse y adaptarse a la piel para mayor comodidad y mejor señal.
“Lo importante no es solo medir bien, sino hacerlo con una herramienta que a la gente le resulte fácil llevar puesta”, comenta Lu a SINC. “Al diseñar el dispositivo, nos centramos en que fuera flexible, ligero y personalizado para ajustarse a cualquier rostro”.
Explica que “técnicamente, el dispositivo ofrece señales de alta fidelidad y bajo nivel de ruido, con gran resistencia al movimiento. Funciona con potencia ultrabaja y requiere tasas mínimas de transmisión de datos”.
Al diseñar el dispositivo, nos centramos en que fuera flexible, ligero y personalizado para ajustarse a cualquier rostro
En la práctica, prosigue, “es ligero, desechable, fácil de llevar y compatible con cascos o gafas, cualidades de las que carecen las configuraciones EEG existentes”.
Según Lu, “el e-tattoo será útil en entornos de trabajo de alto riesgo, como la aviación, la cirugía o la conducción de larga distancia, donde la monitorización de la tensión mental puede prevenir errores. También tiene potencial en la investigación cognitiva y en entornos de formación”.
Los investigadores probaron el tatuaje en seis participantes que realizaron un reto de memoria con dificultad creciente. A medida que aumentaba la carga mental, los voluntarios mostraron mayor actividad en las ondas cerebrales theta y delta, lo que indica una mayor demanda cognitiva, mientras que la actividad alfa y beta disminuía, lo que señala fatiga mental.
Los resultados indican que el dispositivo puede detectar cuándo el cerebro tiene dificultades. No se limita solo a eso: también puede anticipar la fatiga mental. Los autores entrenaron un modelo informático para estimar la carga cerebral a partir de las señales del tatuaje electrónico, y distinguieron con éxito entre distintos niveles de esfuerzo mental.
“Esta no es solo una herramienta de medición, sino también de predicción”, declara Lu a SINC. “Nos interesa que pueda alertar antes de que el cerebro colapse por sobrecarga, algo clave en sectores donde la concentración lo es todo”.
Destaca que, para que la tecnología esté ampliamente disponible, todavía necesitan validar su rendimiento en entornos reales con poblaciones más amplias. “En el futuro, la incorporación de la computación periférica en el tatuaje y la provisión de información en tiempo real también serán muy valiosas para los usuarios finales”.
El coste del sistema es otra de sus ventajas. Según detallan los autores, un equipo EEG tradicional puede superar los 15 000 dólares (unos 13 800 euros), mientras que los chips y el paquete de baterías del tatuaje electrónico cuestan 200 dólares (184 euros), y los sensores desechables, unos 20 dólares (18,40 euros).
“El hecho de que sea barato lo hace mucho más accesible”, dice el coautor Luis Sentis, de UT Austin. “Uno de mis deseos es convertir el tatuaje electrónico en un producto que podamos usar en casa”.
Aunque el tatuaje electrónico solo funciona sobre piel sin vello, los investigadores trabajan para combinarlo con sensores a base de tinta que funcionen sobre el cabello. Esto permitirá cubrir toda la cabeza y lograr una monitorización cerebral más completa. A medida que los robots y la nueva tecnología se utilizan cada vez más en los lugares de trabajo y en los hogares, el equipo espera que esta tecnología mejore la comprensión de la interacción humano-máquina.
“Durante mucho tiempo hemos monitorizado la salud física de los trabajadores, rastreando lesiones y esfuerzo muscular”, dice Sentis. “Ahora tenemos la capacidad de monitorizar la tensión mental, que no se había rastreado. Esto podría cambiar fundamentalmente la forma en que las organizaciones aseguran el bienestar general de su plantilla”.
Referencia:
Huh et al. “A Wireless Forehead E-tattoo for Mental Workload Estimation”. Device (2025).
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