在六个认知任务期间,通过六种生物医学方式监测大脑,心脏和眼睛来评估心理工作负载
Jesse A Mark1, Adrian Curtin1, Amanda E Kraft2
1School of Biomedical Engineering, Science, and Health Systems, Drexel University, Philadelphia, PA, United States.
Frontiers in neuroergonomics
|March 27, 2024
概括
这项研究表明,测量大脑和身体活动的可穿戴传感器可以准确评估操作员的心理工作量. 这种神经机能学方法有助于防止错误,并改善航空航天和外科手术等领域的人机系统.
科学领域:
- 人与计算机的互动.
- 神经科学是一个神经科学.
- 人体工程学就是人体工程学.
背景情况:
- 在复杂的系统中,操作人员的性能依赖于认知准备和工作负载管理.
- 准确的心理工作量评估对于防止操作员错误和及时干预至关重要.
- 使用大脑和身体活动的神经机能学方法提供了敏感和可靠的工作负载评估.
研究的目的:
- 开发和验证用于评估认知工作负载的多模式神经机能学协议.
- 为了比较六种生物医学监测模式在各种认知领域的灵敏度.
- 为了研究心理工作负载的纵向,多天评估的可行性.
主要方法:
- 设计了一个六个认知领域的任务协议,包括工作记忆,警,风险评估,注意力转移,情境意识和抑制控制.
- 采用了六种生物医学监测模式:心脏活动的ECG和PPG,眼活动的EOG和眼睛跟踪,以及脑活动的EEG和fNIRS.
- 二十三名参与者在四周内完成了四次会议,参与了旨在引起不同认知负载的任务.
主要成果:
- 不同的监测模式显示,不同任务对心理工作负载的敏感性各不相同.
- 神经成像模式 (EEG和fNIRS) 有效地区分了不同的认知任务条件.
- 一些措施在任务之间表现出一致性,表明其广泛适用性的潜力.
结论:
- 这项研究对六种大脑与身体测量方法进行了全面的比较,以评估心理工作负载.
- 可穿戴的大脑和身体传感方法显示了实时工作负载评估的巨大潜力.
- 这些发现支持开发先进的神经适应接口和培训计划,以增强人机交互和技能获取.


