Un plasture inteligent dezvăluie emoțiile reale

O echipă de cercetători de la Penn State University a dezvoltat un plasture flexibil, reîncărcabil, capabil să detecteze emoțiile reale ale unei persoane — chiar și atunci când acestea sunt ascunse sub o expresie falsă. Tehnologia are potențialul de a revoluționa monitorizarea sănătății mintale, oferind un nou instrument pentru diagnosticare și intervenție precoce.
Studiul a fost publicat în revista Nano Letters și deschide perspective inovatoare pentru telemedicină, inteligență artificială aplicată în psihiatrie, dar și pentru îngrijirea persoanelor non-verbale sau cu boli neurodegenerative.

Context

Expresia facială nu reflectă întotdeauna adevărul emoțional interior. Multe persoane — din motive sociale, culturale sau psihologice — își maschează anxietatea, tristețea sau furia. Această disociere dintre ce simțim și ce arătăm poate complica diagnosticul și tratamentul în sănătatea mintală.

„Oamenii nu exprimă mereu ceea ce simt. De aceea, am creat un dispozitiv care combină analiza expresiei faciale cu date fiziologice pentru a obține o imagine mai fidelă a stării emoționale,” a explicat profesorul Cheng, autor principal al studiului.

Despre dispozitiv

Plasturele are dimensiunea unui plasture medicinal (Band-Aid) și conține o rețea de senzori integrați care măsoară:

• temperatura pielii,

• umiditatea locală,

• ritmul cardiac,

• saturația oxigenului în sânge,

• expresiile faciale (prin deformarea pielii).

Toate datele sunt transmise fără fir, în timp real, către un dispozitiv mobil și, potențial, către medici sau terapeuți aflați la distanță.

Dispozitivul este construit din straturi subțiri de metale flexibile, precum aur și platină, combinate cu materiale hidrofile și structuri de carbon care absorb umezeala. Senzorii sunt dispuși astfel încât să nu interfereze unii cu alții — o provocare tehnică majoră pe care echipa a depășit-o cu succes.

Evaluarea performanței

Cercetătorii au instruit un algoritm de inteligență artificială să distingă între emoții reale și simulate, folosind:

• date de la opt voluntari care au realizat expresii de fericire, surpriză, frică, tristețe, furie și dezgust, repetate de 100 de ori fiecare;

• o etapă suplimentară în care participanții au vizionat videoclipuri care induc emoții autentice.

Rezultatele:

• algoritmul a identificat emoțiile simulate cu o acuratețe de 96,28%;

• pentru emoțiile reale, acuratețea a fost de 88,83%, corelată cu modificările fiziologice cunoscute: creșteri de temperatură și ritm cardiac în cazul furiei sau surprizei.

Aplicații clinice

„Acest senzor poate ajuta pacienții care nu-și pot exprima emoțiile — fie din cauza unei afecțiuni neurologice, fie din rușine sau stigmat,” spune Yangbo Yuan, doctorand și co-autor al studiului.

Printre aplicațiile potențiale:

• monitorizare de la distanță pentru depresie, anxietate, atacuri de panică;

• evaluarea non-verbală a pacienților cu autism sau demență;

• recunoașterea precoce a supradozei de opioide;

• urmărirea răspunsului emoțional la tratamente psihoterapeutice sau farmacologice;

• monitorizarea performanței și recuperării atletice.

„Această tehnologie poate deveni un aliat esențial în lupta cu afecțiunile mintale și în extinderea accesului la îngrijire personalizată,” a subliniat Cheng.

Ce urmează

Echipa plănuiește extinderea studiilor pe un eșantion mai mare și rafinarea algoritmului de inteligență artificială. Se are în vedere și integrarea plasturelui în sisteme de diagnostic digital, cu aplicații care depășesc domeniul sănătății mintale — inclusiv în oncologie, geriatrie și reabilitare neurologică.