科學家發明能揭示人真實情緒的“貼紙”
賓州州立大學(Penn State University)的一組研究人員開發了一種可伸縮、可充電的貼紙,可以透過監測皮膚溫度、濕度、心率和血氧水平(SpO₂)等關鍵身體訊號來檢測真實情緒。他們的研究成果發表在《奈米快報》(Nano Letters)上。

儘管可伸縮電子裝置在醫療健康應用領域取得了長足進步,但一大挑戰是如何避免同時測量不同訊號時所產生的干擾。為了解決這個問題,賓州州立大學的研究團隊開發了一種混合設備,它包含獨立的感測器和用於充電和傳輸資料的無線模組。
這款類似貼紙的貼片旨在提供即時情緒追踪,同時確保測量結果的準確性和無幹擾性。研究人員還確保了它佩戴舒適且小巧緊湊。
首席研究員程寰宇(Larry Cheng)解釋了這種方法的重要性:“僅僅依靠面部表情來理解情緒可能會產生誤導。人們通常不會明顯地表露自己的真實感受,因此我們將面部表情分析與其他生理信號相結合,最終實現更好的心理健康監測和支持。”
本設備採用堆疊結構,有助於分離溫度、應變和濕度等不同測量值,以避免相互影響。該團隊還訓練了一個人工智慧模型來分析面部表情並將其與身體訊號進行匹配。
為了測試人工智慧識別情緒的能力,研究人員招募了志願者,讓他們分別表演六種常見情緒——快樂、驚訝、恐懼、悲傷、憤怒和厭惡——每一種情緒100次。人工智慧辨識表演情緒的準確率為96.28%,辨識真實情緒的準確率為88.83%。結果表明,將臉部辨識與肢體訊號結合,可以幫助區分真實情緒和人們試圖隱藏的情緒。
賓州州立大學博士生、論文合著者袁陽波指出了這項技術對心理健康的重要性:“這項技術有可能幫助那些在心理健康方面苦苦掙扎的人,但他們可能並沒有完全誠實地告訴別人,甚至沒有告訴自己,他們有多痛苦。”
由於該貼紙可以無線傳輸資料到行動裝置和雲端,醫療保健提供者可以將其用於遠端監控和遠端醫療。這意味著醫生無需親自到場,即可追蹤患者的情緒並提供幫助。
程認為,這對於早期發現焦慮或憂鬱尤其有用。他還強調了文化差異如何影響情緒表達,這種設備可以幫助醫生更好地了解不同背景的患者。
研究人員認為,這項技術不僅限於心理健康,還包括:
- 幫助非語言患者表達他們的情緒狀態
- 追蹤癡呆症的早期跡象
- 識別阿片類藥物過量
- 監測神經退化性疾病和慢性傷口
- 改善運動表現追踪
賓州州立大學的研究團隊正在探索如何將該設備的AI診斷功能擴展到情緒之外。他們相信,隨著時間的推移,該設備將在主動心理健康護理中發揮重要作用,為患者提供更個人化的支援。
程總結了更大的目標:「鑑於現代社會壓力水平不斷上升,監測情緒的能力可以提供衰弱狀況的早期指標,並提供主動支持。」因此,儘管這項可穿戴技術仍處於開發階段,但它正在為更先進、更便捷的心理健康追蹤鋪平道路。