Dalam kehidupan sehari-hari, baik saat menghitung angka atau memikirkan pesan untuk kencan baru, beberapa tugas memang bisa membuat kita merenung dengan dahi berkerut. Kini, para ilmuwan mengatakan mereka telah mengembangkan sebuah perangkat untuk memantau upaya mental ini: tattoo elektronik yang dipasang di dahi.

Menurut para peneliti, perangkat ini dapat menjadi sangat berharga bagi pilot, pekerja kesehatan, dan profesi lain di mana manajemen beban mental sangat penting untuk mencegah terjadinya bencana.
“Dalam skenario dengan tuntutan tinggi dan risiko besar seperti ini, kami berharap pada akhirnya memiliki decoder beban mental waktu nyata yang dapat memberi peringatan dan alert kepada orang-orang agar mereka dapat menyesuaikan diri, atau mereka bisa meminta bantuan AI atau rekan kerja untuk mengurangi sebagian beban kerja mereka,” ungkap Dr Nanshu Lu, salah satu penulis penelitian dari Universitas Texas di Austin. Ia menambahkan bahwa perangkat ini tidak hanya dapat membantu pekerja menghindari kesalahan serius, tetapi juga melindungi kesehatan mereka.

Dalam jurnal Device, Lu dan rekan-rekannya menjelaskan bagaimana menggunakan kuesioner untuk menyelidiki beban mental memiliki banyak masalah. Salah satunya adalah ketidakmampuan orang untuk menilai secara obyektif usaha kognitif yang mereka lakukan, dan biasanya kuesioner ini dilakukan setelah tugas selesai.

Dari sisi lain, alat yang ada saat ini seperti elektroensefalografi (EEG) dan elektrookulografi (EOG), yang dapat digunakan untuk menilai beban mental dengan mengukur gelombang otak dan gerakan mata, umumnya memiliki kabel, besar, dan rentan terhadap kesalahan pengukuran akibat gerakan.

Sebagai perbandingan, “e-tattoo” ini merupakan perangkat yang ringan, fleksibel, dan tanpa kabel. Jalur hitam berkelok-kelok pada e-tattoo terbuat dari bahan konduktif berbasis grafit dan dipasang di dahi menggunakan film perekat konduktif.

Empat elektroda EEG berbentuk persegi, yang diposisikan pada dahi, masing-masing mendeteksi aktivitas otak dari daerah yang berbeda – dengan elektroda referensi di belakang telinga. Sementara itu, elektroda EOG berbentuk persegi panjang, dipasang secara vertikal dan horizontal di sekitar mata, memberikan data tentang gerakan mata. Setiap elektroda yang dapat diregangkan ini dilapisi dengan bahan konduktif tambahan.

e-tattoo yang dirancang khusus ini dapat digunakan sekali dan terhubung ke sirkuit cetak fleksibel yang dapat digunakan kembali menggunakan pita konduktif, sementara baterai ringan dapat dipasang pada perangkat tersebut.

Setelah menemukan bahwa e-tattoo berfungsi seefektif perangkat EEG dan EOG tradisional dalam memantau gelombang otak dan gerakan mata, tim penelitian menguji teknologi ini pada enam peserta.
Setiap peserta diminta untuk melihat layar yang menampilkan 20 huruf yang muncul satu per satu di berbagai lokasi. Mereka diminta mengklik mouse jika huruf atau lokasinya sesuai dengan huruf yang ditunjukkan sebanyak N huruf sebelumnya. Setiap peserta melakukan tugas ini beberapa kali, dengan nilai N bervariasi antara 0 hingga 3, yang sesuai dengan empat tingkat kesulitan.

Tim peneliti menemukan bahwa saat tugas menjadi lebih sulit, berbagai jenis gelombang otak yang terdeteksi menunjukkan pergeseran aktivitas yang berhubungan dengan meningkatnya beban mental.
Sebagai langkah selanjutnya, tim memasukkan data EEG dan EOG, bersama dengan angka “N”, ke dalam algoritma pembelajaran mesin. Setelah periode pelatihan, peneliti menemukan bahwa algoritma tersebut tampil lebih baik dari sekadar tebakan dalam memprediksi beban mental peserta hanya berdasarkan data EEG dan EOG mereka.

Lu menyebutkan bahwa keseluruhan perangkat – termasuk chip dan baterai – diperkirakan akan memiliki biaya kurang dari $200 (£148). Tim sekarang sedang mengembangkan pendekatan ini sehingga sinyal dapat diuraikan oleh mikropemroses perangkat dan dikirim ke aplikasi untuk memberi tahu pengguna jika beban mental mereka terlalu tinggi.

Namun, solusi ini tidak selalu berarti beralih ke tugas yang lebih sederhana.
“Studi sebelumnya menunjukkan bahwa kinerja mental optimal terjadi ketika permintaan beban mental tidak terlalu rendah atau terlalu tinggi,” kata Lu. “Ketika beban terlalu rendah, itu sangat membosankan, dan orang-orang akan kehilangan fokus.”