کنترل ۹ نشانگر استرس با پوست الکترونیکی جدید

استرس می‌تواند به طرق مختلف بر احساسات، بدن و رفتار فرد تأثیر بگذارد و تاثیرات آسیب‌زایی بر بدن و روان فرد داشته باشد.

به نقل از آی‌ای، اکنون پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا(Caltech) با یک دستگاه پوشیدنی به نام CARES(پوست الکترونیکی تقویت‌شده با هوش مصنوعی) به مقابله با استرس برآمده‌اند که به طور مداوم 9 نشانگر مختلف را برای شناسایی استرس زیر نظر دارد.

به گزارش ایسنا، این تیم از این اختراع به عنوان «پوست الکترونیکی» یاد می‌کند. این دستگاه به عنوان یک ابزار باریک و چسبنده که روی مچ دست بسته می‌شود، توصیف می‌شود که افراد را قادر می‌سازد تا فعالیت‌های روزمره خود را با حداقل اختلال در طول آزمایش انجام دهند. این ویژگی ارزیابی هر دو سطح استرس پایه و حاد را تسهیل می‌کند.

ابزاری که مدام نشانگرهای استرس را کنترل می‌کند

وی گائو، استادیار مهندسی پزشکی در کلتک، تحقیق و توسعه CARES را با همکاری سایر پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا، دانشگاه علم و فناوری هنگ‌کنگ و دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس رهبری کرد.

این پوست الکترونیکی برای نظارت بر 9 نشانگر مختلف ابداع شده است که استرس را به طور مداوم شناسایی می‌کند.

طبق بیانیه پژوهشگران، پوست الکترونیکی CARES حسگرهای عرق را با حسگرهایی که دمای پوست و پاسخ گالوانیکی پوست را ثبت می‌کنند، ادغام می‌کند.

این دستگاه از مواد جدید برای بهبود پایداری استفاده می‌کند و از یادگیری ماشینی نیز برای تفسیر داده‌های پیچیده فیزیولوژیکی و مرتبط با استرس شیمیایی استفاده می‌کند.

با این وجود، استرس ترکیبی از پاسخ‌های فیزیولوژیکی را القا می‌کند که وقتی به طور جمعی در نظر گرفته می‌شوند، می‌توانند معیاری عینی از استرس را بدون اتکا به گزارش‌های شخصی ارائه دهند. پوست الکترونیکی CARES این مجموعه از واکنش‌ها را مشاهده می‌کند.

حسگری که قادر به نظارت در لحظه است

زمانی که فرد به استرس دچار می‌شود، هورمون‌هایی مانند اپی‌نفرین، نوراپی‌نفرین و کورتیزول در جریان خون ترشح می‌شوند. گائو می‌گوید: عرق با متابولیت‌هایی مانند گلوکز، لاکتات و اسید اوریک و الکترولیت‌هایی مانند سدیم، پتاسیم و آمونیوم غنی می‌شود. اینها موادی هستند که ما قبل از استفاده از نمونه‌برداری میکروسیال روی یک حسگر عرق پوشیدنی اندازه‌گیری کرده‌ایم.

چیزی که در CARES جدید است این است که حسگرهای عرق با حسگرهایی ادغام می‌شوند که دمای پوست و پاسخ گالوانیکی پوست را ثبت می‌کنند که سیگنال‌های فیزیولوژیکی هستند که استرس را به روش‌های قابل پیش‌بینی نشان می‌دهند.

هدف این پژوهش ارائه یک حسگر پوشیدنی با قابلیت نظارت زنده و در لحظه‌ی سطوح استرس است. استرس، چه حاد و چه مزمن می‌تواند به طور قابل توجهی بر سلامت جسمی و روانی تأثیر بگذارد.

هدف این دستگاه تشخیص زودهنگام شدت استرس برای مداخله به موقع است، به ویژه در محیط‌های کاری سخت مانند محیط‌هایی که سربازان یا فضانوردان تجربه می‌کنند.

دستگاه CARES از حسگرهایی استفاده می‌کند که نشانگرهای فیزیولوژیکی و شیمیایی مختلف از جمله هورمون‌هایی مانند اپی‌نفرین، نوراپی‌نفرین و کورتیزول و همچنین متابولیت‌هایی مانند گلوکز، لاکتات، اسید اوریک و الکترولیت‌هایی مانند سدیم، پتاسیم و آمونیوم را در عرق اندازه‌گیری می‌کنند.

به گفته پژوهشگران، ادغام یادگیری ماشینی به تفسیر دقیق داده‌ها کمک می‌کند و بینش‌هایی را در مورد سطوح استرس بر اساس ارتباط متقابل نشانگرهای زیستی مختلف ارائه می‌دهد.

گائو می‌گوید: افزودن این مواد جدید پایداری حسگر را در طول عملیات طولانی‌مدت تا حد زیادی افزایش می‌دهد.

در این بیانیه اشاره شده است که این پوست الکترونیکی مانند حسگرهای معمول عرق با باتری کار می‌کند و می‌تواند به صورت بی‌سیم از طریق بلوتوث با تلفن یا رایانه ارتباط برقرار کند.

این مطالعه در مجله Nature Electronics منتشر شده است.