Kann man körperliche und geistige Ermüdung bei der Arbeit mit nur zwei Gehirnsensoren erkennen?

Die Ermüdung von Arbeitnehmern stellt in risikoreichen Branchen wie dem Baugewerbe eine große Herausforderung dar. Sie äußert sich in zwei Formen: körperliche Ermüdung, die die muskuläre Fähigkeit verringert, eine Anstrengung aufrechtzuerhalten, und geistige Ermüdung, die mit einer anhaltenden kognitiven Belastung verbunden ist. Beide erhöhen das Risiko von Fehlern und Unfällen und haben langfristig schwerwiegende gesundheitliche Folgen wie Stress, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder muskuloskelettale Probleme. Traditionelle Bewertungsmethoden, die auf Fragebögen basieren, bleiben subjektiv und für eine Echtzeitüberwachung wenig geeignet.

Eine aktuelle Studie untersucht eine innovative Lösung: die Verwendung der Elektroenzephalographie, einer Technik, die die elektrische Aktivität des Gehirns misst. Im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen, die oft auf die Erkennung geistiger Ermüdung beschränkt sind oder sperrige Geräte erfordern, zeigt diese Forschung, dass es möglich ist, beide Ermüdungsarten gleichzeitig mit nur zwei Sensoren am Kopf zu erkennen. Diese Sensoren, die in der Nähe der Schläfen und der Stirn platziert werden, analysieren die Gehirnsignale, um spezifische Ermüdungsmarker zu identifizieren.

Um diesen Ansatz zu validieren, wurden Gehirnaufzeichnungen mit subjektiven Bewertungen von zwölf Teilnehmern kombiniert. Die Daten wurden von einem maschinellen Lernalgorithmus verarbeitet, der Ermüdungszustände mit einer Genauigkeit von 84 % unterscheiden kann. Diese Leistung ebnet den Weg für tragbare und diskrete Geräte, die für anspruchsvolle Arbeitsumgebungen geeignet sind.

Der Hauptvorteil liegt in der Einfachheit des Systems: Weniger Sensoren bedeuten mehr Komfort für die Nutzer und eine einfachere Akzeptanz vor Ort. Darüber hinaus vermeidet diese Methode die Verzerrungen von Selbsteinschätzungen und ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung ohne Unterbrechung der Arbeit. Sie könnte somit die Sicherheit und Produktivität verbessern und gleichzeitig die durch Ermüdung verursachten Kosten senken, die für Unternehmen jährlich mehrere Milliarden betragen.

Dieser Fortschritt deutet darauf hin, dass eine objektive und praktische Überwachung der Ermüdung nun auch unter realen Bedingungen denkbar ist. Er markiert einen wichtigen Schritt hin zu zugänglicheren und wirksameren Präventionswerkzeugen für Arbeitnehmer, die hohen Risiken ausgesetzt sind.

Informations et sources

Référence de l’étude

DOI : https://doi.org/10.1007/s11517-026-03562-8

Titre : Simultaneous detection of physical and mental fatigue using limited-channel EEG for practical workplace monitoring

Revue : Medical & Biological Engineering & Computing

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Md Abdullah Al Imran; Chandan Karmakar; Farnad Nasirzadeh