Utilisant le neurofeedback en ligne pour modifier l'éveil de la personne indiquez et améliorez le rendement

Notre condition d'éveil--étant craintif, agitated, ou calme--peut de manière significative affecter notre capacité d'effectuer des décisions optimales, des jugements, et des actions dans les environnements dynamiques du monde réel. Imaginez, par exemple, la marche en travers d'un faisceau de reste. Votre rendement--accélérez en travers du faisceau et de la chance de l'effectuer à travers sans tomber --soyez spectaculaire meilleur si le faisceau repose simples six pouces hors de la prise de masse et vous êtes décontracté plutôt qu'épouvanté sur un faisceau 60 pieds plus de haut. Pour vous maintenir dans la zone des performances maximales, votre éveil doit être aux niveaux modérés, pas aussi élevés qu'il vous pousse au-dessus de l'arête.

Les techniciens biomédicaux au bureau d'études de Colombie ont montré--pour la première fois--qu'ils peuvent employer le neurofeedback en ligne pour modifier la condition de l'éveil d'une personne pour améliorer le rendement dans une tâche sensorielle exigeante de moteur, telle que piloter un avion ou piloter en conditions suboptimales. Les chercheurs avaient l'habitude une surface adjacente d'ordinateur de cerveau (BCI) pour surveiller, par l'électroencéphalographie (EEG) en temps réel, les conditions d'éveil des participants à l'étude quand ils ont été engagés dans une tâche de navigation aérienne de réalité virtuelle. Le généré par le système un signe de neurofeedback que participants aidés de diminuer leur éveil notamment les situations difficiles de vol, qui ont à leur tour amélioré le rendement des participants. L'étude était aujourd'hui publié par des démarches de l'académie nationale des sciences.

« Le problème global de la façon dont vous pouvez entrer dans la zone, si vous êtes un cogneur de base-ball ou un opérateur en bourse ou un pilote d'avion de chasse, a toujours été de intrigue, » dit Paul Sajda, le professeur du génie biomédical (BME), du génie électrique, et de la radiologie, qui a abouti l'étude. « Notre travail prouve que nous pouvons employer le contrôle par retour de l'information produit de notre propre activité cérébrale pour changer de vitesse notre condition d'éveil des voies qui améliorent de manière significative notre rendement dans des tâches difficiles--ainsi nous pouvons heurter ce test maison ou cordon sur un paquet de transporteur sans tomber en panne. »

Les 20 sujets dans l'étude ont été immergés dans un scénario de réalité virtuelle dans lequel ils ont dû diriger un avion simulé par des limites rectangulaires. Connu comme tâche de manière d'éviter limite, ce modèle exigeant de tâche de sensoriel-moteur a produit cognitif charge, comme rendre les cadres plus étroites toutes les 30 secondes, cet éveil escaladé et a rapidement eu comme conséquence l'échec de tâche--manquer ou tomber en panne dans la limite. Mais quand les chercheurs ont employé le neurofeedback, les sujets ont amélioré, pouvaient piloter plus long tout en effectuant les tâches difficiles qui ont exigé des hauts niveaux de coordination de visuel et de moteur.

Il y avait trois états de contrôle par retour de l'information (BCI, feinte, et silence) fait au hasard affectés pour chaque tentative neuve de vol. En état de BCI, les sujets ont entendu le son d'un battement du coeur synthétique à bas taux qui a été continuement modulé dans le volume en fonction du niveau de l'éveil tâche-dépendant impliqué, comme traduit de l'EEG. Le plus élevé ce niveau d'éveil, plus le contrôle par retour de l'information et vice versa est fort. Le rendement de la tâche des participants en état de BCI, mesuré à mesure que le temps et la distance au-dessus desquels le sujet peut diriger avant échec, a été augmenté par environ 20 pour cent.

« Les mesures simultanées de la dilatation de la pupille et de la variabilité de fréquence cardiaque ont prouvé que l'éveil en effet réduit de neurofeedback, faisant rester calme et voler les sujets au delà de la remarque à laquelle ils échoueraient normalement, » indique Josef Faller, l'auteur important de l'étude et un scientifique post-doctoral de recherches dans BME. « Notre travail est la première démonstration d'un système de BCI qui emploie le neurofeedback en ligne pour changer de vitesse la condition d'éveil et pour améliorer le rendement de tâche selon la loi de Yerkes-Dodson. »

La loi de Yerkes-Dodson est une loi bien établie et intensivement étudiée en psychologie comportementale au sujet de la relation entre l'éveil et le rendement. Développée en 1908, elle pose en principe une relation inverse entre l'éveil et le rendement de tâche, qu'il y a une condition de l'éveil qui est optimal pour le rendement comportemental dans une tâche donnée. Dans cette étude neuve, les chercheurs ont prouvé qu'ils pourraient employer le neurofeedback en temps réel de déménager l'éveil d'une personne du côté droit de la courbure de Yerkes-Dodson vers la gauche, vers une condition des performances améliorées.

« Ce qui excite au sujet de notre approche neuve est qu'elle s'applique à différents domaines de tâche, » Sajda ajoute. « Ceci comprend les applications cliniques qui emploient l'autorégulation comme demande de règlement visée, telle que la maladie mentale. »

Les chercheurs étudient maintenant comment le neurofeedback peut être employé pour régler l'éveil et l'émotion pour des états cliniques tels que PTSD. Ils explorent également comment ils pourraient employer la surveillance en ligne de l'éveil et du contrôle cognitif pour aviser le humain-agent teaming, quand un robot et un travail humain ensemble dans une situation de haut-tension comme un sauvetage. Si le robot a l'information sur la condition de l'éveil de l'être humain, il pourrait choisir ses tâches d'une manière dont réduit l'éveil de son équipier, poussant elle/lui dans une zone idéale de rendement.

Les « bonnes équipes de humain-agent, comme les VISAS de forces maritimes, font ceci déjà, mais c'est parce que les humain-agents peuvent indiquer des expressions du visage, des configurations de voix, etc., de leurs équipiers pour impliquer l'éveil et les niveaux de stress, » Sajda dit. « Nous envisageons notre système être une meilleure voie de communiquer pas simplement ce type d'information, mais beaucoup davantage à un robot-agent. »