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通过在线神经反馈调节唤醒可提高人类在要求苛刻的感觉运动任务中的表现
摘要 我们的唤醒状态会显著影响我们在现实世界动态环境中做出最佳决策、判断和行动的能力。耶基斯-多德森定律认为唤醒和任务表现之间存在倒 U 型关系，该定律表明存在一种唤醒状态，对于给定任务中的行为表现而言是最佳的。在这里，我们展示了我们可以使用在线神经反馈将个人的唤醒转向这种最佳状态。具体来说，我们使用脑机接口 (BCI)，它使用脑电图 (EEG) 中的信息来生成神经反馈信号，当个人参与边界回避任务 (BAT) 时，该信号会动态调整个人的唤醒状态。BAT 是一种要求很高的感觉运动任务范例，我们将其作为虚拟现实 (VR) 中的空中导航任务来实现，它创造了认知条件，使唤醒升级并迅速导致任务失败 — 例如错过或撞到边界。我们证明，当提供真实的神经反馈时，任务表现（以受试者在失败前可以导航的时间和距离来衡量）会显著提高。同时测量瞳孔扩张和心率变异性表明神经反馈确实降低了唤醒。我们的工作是 BCI 系统的首次演示，该系统使用在线神经反馈来改变唤醒状态并根据 Yerkes-Dodson 定律提高任务表现。介绍 为什么一手拿着满满一杯咖啡走过一块崭新的地毯看起来是一项如此紧张和困难的任务？如果杯子里装的是水而不是咖啡，或者地毯又旧又破，为什么这项任务看起来不那么艰巨，也不太可能导致洒落？同样的情况也发生在走过平衡木的过程中，如果平衡木距离地面六英寸，我们的表现差异（例如我们穿过平衡木的速度和摔倒的可能性）会大大低于距离地面六十英尺的情况。打个比方，为什么“高风险”会导致“严重错误”？