Однопиксельная ТГц-камера позволит распознавать ментальное состояние человека

Учёные из НИУ ВШЭ разработали однопиксельную ТГц-камеру, позволяющую распознать ментальное состояние человека.

Однопиксельная ТГц-камера позволит распознавать ментальное состояние человека

Unsplash

Терагерцовое излучение уже давно используется на благо общества, например, для сканирования багажа в аэропортах. Однако наука не стоит на месте, и учёные нашли новое применение для терагерцовой технологии. 

Недавние исследования показали, что потовые протоки могут работать как низкодобротные терагерцовые спиральные антенны. Они расположены по всей поверхности тела и контролируются симпатической нервной системой. Изменения в её работе связаны с физической нагрузкой, ментальной активностью, а также стрессом и эмоциональным состоянием человека. Таким образом, изменение уровня стресса ведёт к излучению протоковой антенны, которое можно увидеть при помощи терагерцовых аппаратов. 

Это и стало объектом исследования учёных стратегического проекта НИУ ВШЭ «Успех и самостоятельность человека в меняющемся мире» под руководством Романа Викторовича Ожегова. Группой была разработана однопиксельная терагерцовая камера на основе сканатора, работающая в диапазоне частот 400-700 ГГц. Данная камера обладает значительно большей чувствительностью, чем все существующие аналоги. Анализ получаемых с её помощью изображений позволяет определить ментальное состояние человека. 

Тестирование новой ТГц-камеры было проведено на группе добровольцев из 5 человек на частоте 252 ГГц. Испытуемых попросили расслабиться под релаксирующую музыку, а затем, чтобы зафиксировать изменения на кожном покрове от психических нагрузок, пройти тесты в стрессовой ситуации — с ограниченным временем и в сопровождении напряжённой музыки.

Эксперимент показал, что в получаемых прототипом ТГц-камеры изображениях у большинства испытуемых наблюдаются выбросы в области переносицы и надбровных дуг. Значения антикорреляций радиояркостной температуры с показаниями электрической активности кожи человека достигали 0.727. Результаты тестирования говорят о взаимосвязи данных ТГц-излучения кожи человека с кожно-гальванической реакцией и вариабельностью сердечного ритма.

Возможности новой технологии — терагерцового бесконтактного метода для регистрации стресса — почти безграничны. «Полученные результаты показывают, что однопиксельная ТГц-камера со сканатором в дальнейшем может быть использована для неинвазивного контроля состояния человека», — утверждают исследователи НИУ ВШЭ.

В будущем подобные камеры могут быть использованы в медицине, например, для диагностики и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, а также в сфере общественной безопасности для идентификации злоумышленников и распознавания психического состояния преступника. Также ТГц-камера способна определить стресс и усталость в критических рабочих условиях, поэтому новая технология, несомненно, должна положительно отразиться на качестве жизни людей.