摘要 本研究旨在评估由 90 分钟持续性认知任务引起的心理疲劳 (MF) 对平衡控制的影响。招募了 20 名健康的年轻参与者。他们必须在观看纪录片之前和之后站在力台上执行三项姿势任务(睁眼站在稳定支撑物上、闭眼站在摇板上),或在 MF 条件下执行长时间持续性认知任务 (AX-持续性表现测试 - AX-CPT)。结果表明,执行 AX-CPT 会产生 MF,因为参与者在 AX-CPT 后从 NASA 任务负荷指数中感受到的主观工作量比观看纪录片后更高。AX-CPT 和观看纪录片都会损害平衡控制,主要是通过影响姿势调节机制来损害平衡控制,这种机制随着认知资源的参与度增加而向不太自动和不太复杂的调节模式发展。 AX-CPT 产生的 MF 通过损害注意力处理来影响平衡控制,而观看纪录片对姿势控制的有害影响可能源于长时间坐着对随后站立时平衡控制的不利影响。
抽象的心理疲劳是一种心理物理状况,对日常生活有重大不利影响,损害了身心健康。在这种快速变化的环境中,我们正在遇到挑战,精神疲劳问题变得越来越突出。这需要迫切需要探索有效,准确的自动化系统,以及时进行精神疲劳检测。因此,我们对使用人工智能(AI)技术进行了精神疲劳检测的脑部计算机界面(BCI)研究的系统综述,2011年和2022年之间发表在Scopus,IEEE Explore,PubMed和Web Science(WOS)中。包含的布尔搜索表达式(((((电脑图)和(BCI)))和(疲劳分类))和(脑部计算机界面)已用于选择文章。通过用于系统评价和荟萃分析(PRISMA)方法的首选报告项目,我们在562篇文章中选择了39个。我们的评论确定了通过自动化神经反馈采用BCI进行心理疲劳干预的研究差距。还讨论了用于开发基于脑电图的精神疲劳检测的AI技术。我们从讨论中确定的差距提出了全面的挑战和未来建议。未来的方向包括数据融合,混合分类模型,公共数据集的可用性,不确定性,解释性和硬件实现策略。
摘要:作为一种广泛使用的脑机接口(BCI)范式,基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的BCI具有信息传输速率高、对伪影容忍度高、在不同用户之间表现稳健等优势。然而,长时间重复刺激导致心理疲劳的发生率是基于SSVEP的BCI的一个关键问题。音乐通常被用作一种方便、非侵入性的缓解心理疲劳的方法。本研究通过在长时间的SSVEP-BCI任务中引入不同模式的背景音乐,探讨音乐对心理疲劳的补偿作用。通过脑电图功率指数、SSVEP幅度和信噪比的变化来评估被试的心理疲劳。研究结果表明,在SSVEP-BCI任务中引入激动人心的背景音乐可有效缓解被试的心理疲劳。此外,对于连续的 SSVEP-BCI 任务,在休息间隔阶段使用舒缓背景音乐的音乐模式组合被证明能更有效地减少用户的精神疲劳。这表明背景音乐可以为长时间的基于 SSVEP 的 BCI 实现提供切实可行的解决方案。
心理疲劳是一种由长时间的认知活动导致的复杂状态。心理疲劳的症状包括情绪和动机的变化,以及与目标导向行为有关的各种认知功能的暂时性衰退。人们进行了大量研究,以开发识别心理疲劳的生理和心理生理迹象的方法。这使得许多基于人工智能的模型能够使用从眼动追踪设备、脑电图或心电图中提取的数据对不同程度的疲劳进行分类。在本文中,我们提出了一种实验方案,旨在通过与脑电图和眼动追踪设备配对的虚拟现实会话来生成/测量心理疲劳并提供有效的恢复策略。本文首先提供了心理疲劳预测因素、测量方法和恢复策略的全面最新进展。然后,本文介绍了一种基于最先进技术的实验方案,用于 1)产生和测量心理疲劳;2)使用虚拟现实(VR)模拟环境评估虚拟疗法对疲劳恢复的有效性。在我们的工作中,我们通过在虚拟模拟环境中完成认知任务成功地产生了心理疲劳。在各种认知任务中,参与者的瞳孔直径和 theta/alpha 分数显著下降。我们根据脑电图(EEG)数据训练了一个 RBF SVM 分类器,对心理疲劳进行分类,在测试集上的准确率为 95%。最后,我们的结果表明,分配给虚拟疗法的时间并没有改善放松后时期的瞳孔直径。关于放松疗法对放松疗法影响的进一步研究应将时间分配得更接近标准恢复时间 60 分钟。
摘要 — 精神疲劳是人类最典型的疾病之一,是由工作负担过重和睡眠不足造成的,这会降低人的智力资源。人们研究了不同的脑电图特征来检测精神疲劳。本文通过了解人类脑电图特征来描述精神疲劳,以保证安全驾驶行为,并概述与精神疲劳相关的潜在脑电图特征。采用叙述性综述方法来描述精神疲劳中人脑的神经活动。讨论了与驾驶任务相关的特定脑电图特征、与不同脑电图波段的关系、预处理和特征提取方法。从这项初步工作来看,顶叶阿尔法波功率的增加似乎是大多数研究中驾驶员精神疲劳的特征。我们在公共脑电图存储库中搜索了我们初步研究的潜在数据源。最后,我们提出了一个具有识别精神疲劳潜力的概念模型。总之,未来的工作可能涉及识别其他更重要的脑电图特征,以便在研究条件下进行推广。关键词 — 脑电图传感器、心理疲劳、驾驶员疲劳、交通安全。
摘要:心理疲劳因其严重的负面影响而受到广泛研究。但心理疲劳前后任务切换的神经机制如何仍是一个问题。为此,本研究旨在利用脑功能网络特征来探索这一问题的答案。具体来说,记录了20名被试的任务状态脑电信号。任务包括400秒的2-back任务(2-BT),接着是6480秒的心算任务(MAT),然后是400秒的2-BT。根据选定的任务切换状态提取和分析网络特征和功能连接,在心理疲劳之前从Pre_2-BT到Pre_MAT,在心理疲劳之后从Post_MAT到Post_2-BT。结果表明,根据网络特征的显著变化和在Pre_2-BT和Post_2-BT之间使用支持向量机(SVM)获得的98%的高分类准确率,长期MAT成功诱发了心理疲劳。当任务从Pre_2-BT切换到Pre_MAT时,所有网络特征中delta和beta节律均出现显著变化,选定的功能连接呈现增强趋势。而当任务从Post_MAT切换到Post_2-BT时,beta节律的网络特征和选定的功能连接与心理疲劳前任务切换的趋势相反。我们的研究结果为理解大脑在任务切换过程中的神经机制以及在心理疲劳过程中的神经机制提供了新的见解。
心理疲劳传统上被定义为认知效率和表现下降的一种情况,并伴有主观疲劳感。尽管我们可以期望发现心理疲劳的三个定义特征(表现受损、生理失活和主观疲劳)之间的关联,但研究表明,测量结果之间出现不一致的情况比人们预期的要频繁:事实证明,即使在宣布自己疲劳后,人们仍能够保持足够的表现水平。这可以用补偿控制机制模型来解释,该模型指出,人类能够在苛刻的条件下提供额外的资源,但只能以心理生理成本和主观疲劳为代价。我们通过操纵任务复杂性和执行模拟空中交通管制任务的时间来测试这种解释。我们收集了
噪音不适是开放式办公室中令人不愉快的重要物理参数之一。本研究旨在调查噪音污染状况及其对银行工作人员主观疲劳和噪音烦恼的影响。在工作时间内确定了 100 名银行员工的等效声压级 (Lp eq.T)。此外,还测量了客户等候区和所研究银行外部区域的声压级 (SPL)。为了评估心理疲劳,使用了标准多维疲劳清单 (MFI) 问卷。噪音烦恼量表 (NAS) 问卷也用于研究工作场所的噪音烦恼和噪音强度的主观印象。所研究银行的员工工作站、客户等候区和外部区域的平均 Lp eq.T 分别为 78.72、61.14 和 81.32 dB (A)。首选噪音标准 (PNC) 和语音干扰水平 (SIL) 指数的平均值分别为 58.22 和 70.25。结果显示,银行员工的精神疲劳感和噪音烦恼感受到 Lp eq.T 水平的显著影响(分别为 r=0.84 和 0.90)。研究结果表明,开放式办公室的背景噪音会增加 PNC 和 SIL 指数,从而增加员工的精神不适感并降低他们在认知任务中的工作表现。反射和刚性表面会增加
摘要 —本文简要概述了使用脑电图 (EEG) 传感器检测人机交互任务中操作员的心理疲劳 (MF) 的最新发展。该研究课题受到了广泛关注,因为专家们一致认为,在安全关键任务中,人为失误与事故之间的关系日益密切。MF 是导致人为失误的最有影响力的方面之一,评估它的最可靠方法是使用操作员的生理数据,尤其是 EEG。在过去的几十年里,数百篇出版物探讨了单独使用 EEG 或结合其他客观和主观测量方法来评估人类操作员的 MF、困倦和疲劳。随着数据预处理、特征提取和分类算法的最新改进,实时监测和缓解 MF 已成为现实。这一趋势主要归因于机器学习技术的使用越来越多。本文全面介绍了使用 EEG 进行 MF 检测领域的当前最新技术,确定了当前使用的技术、算法和方法以及可能的趋势和有希望进一步研究的领域。本文最后建议使用基于核偏最小二乘离散输出线性回归 (KPLS-DLR) 的模型作为 MF 评估系统的全面良好选择。