تحلیل عملکرد شناختی کنترلرهای ترافیک هوایی با استفاده از پاسخهای روانی-فیزیولوژیک

Abstract

مقدمه و هدف: کنترل ترافیک هوایی به‌عنوان یکی از مشاغل استرس زا به شمار میرود. حفظ عملکرد شناختی مطلوب در فضای پرتنش و استرس زا، در محیط کاری پیچیده کنترل ترافیک هوایی، جایی که افراد اغلب با بارکاری بالا، شرایط استرس زا و غیرمنتظره مواجه میشوند، چالشی پایدار می باشد. بنابراین، آگاهی از تغییرات عملکرد افراد در این شغل نیازمند پایش قابل اعتماد به-منظور جلوگیری از خطرات شغلی می باشد. در مطالعات متعددی نشان داده شده است که شاخص های روانی-فیزیولوژیک متفاوت می توانند منعکس کننده جنبه ها یا ابعاد متفاوت عملکرد اپراتور انسانی باشند. بنابراین اگر این روش ها و ابزارهای علمی در تحقیقات میدانی استفاده شود، یافته های حاصل ارزشمندتر از تحقیقات انجام شده در آزمایشگاه خواهد بود. پژوهش حاضر به‌منظور دستیابی به اهداف فوق و با عنوان تحلیل عملکرد شناختی کنترلرهای ترافیک هوایی با استفاده از پاسخ‌های روانی-فیزیولوژیک انجام گردید. روش كار: در این مطالعه مقایسه ای-مقطعی 20 نفر از کنترلرهای ترافیک هوایی که از سلامت کامل برخوردار بودند، به صورت نمونه گیری در دسترس انتخاب شدند. در ابتدا محتوای آزمایش با جزئیات و وظیفه ای که شرکت کنندگان لازم بود انجام دهند، تشریح گردید. در روز آزمایش شاخص های روانی-فیزیولوژیک حین اجرای وظایف شناختی حافظه کاری (3-Back) و توجه پایدار (AX-CPT)، بلافاصله بعد از مواجهه کنترلرها با دو سطح از سختی وظیفه (بارکاری بالا و بارکاری پایین) در صبح و بعدازظهر جمع آوری شد. همچنین پس از انجام سطوح وظیفه از افراد درخواست می شد تا پرسشنامه شاخص بارکاری ناسا را تکمیل کنند. ثبت هم زمان داده های الکتروآنسفالوگرافی (EEG) و الکتروکاردیوگرافی (ECG) با استفاده از دستگاه پرتابلNexus-10 انجام گردید. سپس داده ها جهت پردازش به نرم‌افزار متلب نسخه R2017a منتقل شدند. داده ها با نرم افزار spss نسخه 23 تجزیه وتحلیل شد. یافته¬ها: نتایج این مطالعه با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس آمیخته بیانگر این است که عملکرد شناختی در طول زمان به عنوان تابعی از سطوح بارکاری ذهنی تغییر می کند. بر اساس نتایج به دست آمده بارکاری ذهنی فقط بر ویژگی NN20 در تکلیف 3-Back اثر معنی دار ایجاد نمود. در تکلیف 3-Back زمان روز بر ویژگی های RMSSD، NN20، pNN20 و LF/HF اثر معنی دار داشت و در تکلیف AX-CPT زمان روز بر ویژگی های mean HR، SDNN، NN20 و pNN20 اثر معنی دار داشت (05/0 P ≤). تفاوت معنی داری بین مقادیر دلتا، تتا، آلفا و بتا در مناطق مغزی (پیشانی و آهیانه) در تکلیف 3-back مشاهده شد (05/0 P <). در تکلیف 3-back بین مقادیر تتا و بتا در سطوح سختی وظیفه اختلاف معنی داری مشاهده شد (05/0 P <). همچنین اختلاف معنی داری در تکلیف 3-back بین مقادیر بتا در زمان روز مشاهده شد (05/0 P <). در تکلیف AX-CPT اختلاف معنی داری بین مقادیر تتا و بتا در زمان روز مشاهده شد (05/0 P <). مطابق با یافته های مدل تحلیل واریانس آمیخته بین پاسخ صحیح با mean HR در تکلیف توجه پایدار رابطه معنی دار مشاهده شد (030/0P = ). در تکلیف AX-CPT رابطه معنی داری بین عملکرد شناختی (خطای ارتکابی) با آلفا در ناحیه پیشانی وجود دارد (017/0 = P). همچنین، در این تکلیف رابطه معنی داری بین خطای ارتکابی و پاسخ صحیح به ترتیب با دلتا و تتا در ناحیه آهیانه مشاهده شد (001/0 = P و 011/0 = P). در تکلیف 3-back رابطه معنی داری بین پاسخ صحیح با آلفا و بتا در ناحیه آهیانه مشاهده شد (038/0 = P و 032/0 = P). طبق نتایج حاصل بین دقت پاسخگویی و زمان پاسخ با ویژگی های ECG و EEG در وظایف حافظه کاری و توجه پایدار توافق وجود دارد. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه بیانگر این واقعیت است که بارکاری ذهنی بالا می تواند منجر به کاهش عملکرد شناختی شود و این کاهش در بعدازظهر بیشتر از صبح است. از دیدگاه فیزیولوژیکی، یافته‌های مطالعه حساسیت ویژگی‌های ECG را به زمان روز تأیید می‌کند. علاوه بر این، احتمالاً نقشی برای ویژگی NN20 در پاسخ به سطوح دشواری وظیفه در طول روز وجود دارد. همچنین، یافته ها نقش مهم فعالیت EEGرا در پاسخ به سطوح دشواری وظیفه در طول روز برجسته می‌کنند. یافته¬های این پژوهش می تواند در آینده برای توسعه مطالعات طراحی سیستم های پایش آنلاین برای بهبود ایمنی هوانوردی به کارگرفته شود