Oboseala mentală și somnolența sunt două concepte distincte
Cum influențează dificultatea sarcinilor și lipsa de somn starea cognitivă a oamenilor?
Un nou studiu publicat în revista Frontiers in Neuroergonomics a descoperit că dificultatea crescută a sarcinilor și restricționarea somnului afectează în moduri diferite încărcătura mentală, oboseala, somnolența și rătăcirea minții. Aceste descoperiri ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte metode mai eficiente de monitorizare a funcționării cognitive în locuri de muncă critice pentru siguranță.
Setările operaționale complexe, cum ar fi aviația, apărarea și alte industrii cu risc ridicat, necesită o conștientizare situativă ridicată din partea operatorilor. În aceste contexte, chiar și o mică instabilitate în funcționarea cognitivă și atențională poate afecta semnificativ performanța umană și siguranța.
Diverse stări cognitive, cum ar fi încărcătura mentală, oboseala, somnolența și rătăcirea minții, pot influența funcționarea cognitivă a operatorilor. Aceste stări au fost studiate în principal în izolare pentru a determina mecanismele individuale. Totuși, în condiții reale, aceste stări se suprapun adesea sau apar dinamic, complicând diferențierea lor, în special în setările operaționale reale.
Studiul actual a avut ca scop investigarea dacă aceste stări pot fi diferențiate prin manipularea dificultății sarcinilor și a restricției de somn și dacă modelele lor de răspuns reflectă mecanisme cauzale distincte sau o resursă cognitivă comună. Aceste două manipulări vizează mecanisme complementare, adică o încărcătură cognitivă crescută și o alertă redusă.
Un total de 40 și 27 de adulți sănătoși au participat la două ramuri de studiu independente. Participanții proveneau din diferite medii operaționale cu risc ridicat, inclusiv pompieri, ofițeri de poliție și personal militar. Aceștia au putut participa la una sau ambele ramuri ale studiului.
Participanții din ambele ramuri au efectuat trei sarcini cognitive (multitasking, memorie de lucru și atenție susținută) în condiții experimentale diferite, vizând încărcătura cognitivă și alertă. Aceste sarcini au fost selectate pentru a evalua diferite aspecte ale funcționării cognitive, inclusiv capacitatea de a gestiona mai multe activități, de a reține și procesa informații și de a menține atenția pe o perioadă lungă.
O ramură a studiului a investigat impactul a două niveluri de dificultate a sarcinilor asupra performanței (sesiune dificilă și sesiune ușoară), iar cealaltă ramură a evaluat performanța sarcinilor înainte și imediat după aproximativ două ore de somn nocturn (restricție parțială de somn). În prima ramură, sesiunile ușoare și dificile au avut loc în zile separate, în timp ce în a doua ramură, sesiunile anterioare și ulterioare somnului au fost efectuate în aceeași zi, folosind niveluri identice de dificultate a sarcinilor.
Obiectivul principal al studiului a fost explorarea modului în care dificultatea sarcinilor și restricția parțială de somn pot diferenția între stările cognitive cheie, inclusiv încărcătura mentală, somnolența, oboseala și rătăcirea minții. Cercetătorii au colectat date despre performanța comportamentală, răspunsuri subiective prin chestionare și înregistrări fiziologice. O contribuție importantă a studiului a fost crearea și validarea inițială a unui set de date multimodal care combină aceste măsurători, ce ar putea susține cercetările viitoare asupra interacțiunii și diferențierii diverselor stări cognitive.
Cercetătorii au descoperit că sarcinile cognitive mai dificile au avut, în general, un impact negativ asupra performanței, dar au ajutat participanții să rămână mai alertați. În contrast, restricționarea somnului a produs un model diferit și mai puțin previzibil, afectând modul în care participanții se simțeau mai consistent decât performanța lor.
Pe măsură ce sarcinile deveneau mai dificile, participanții au raportat o încărcătură mentală și oboseală mai mare, în special în activitățile care necesitau multitasking și memorie de lucru. Cu toate acestea, în ciuda acestor cerințe crescute, aceștia s-au simțit constant mai puțin somnoroși în timpul sarcinilor dificile decât în timpul celor ușoare. Această descoperire aparent contradictorie sugerează că implicarea în activități mai provocatoare poate ajuta la menținerea unei alerte subiective, chiar și atunci când efortul mental suplimentar îngreunează performanța corectă.
După aproximativ două ore de somn, participanții au raportat o somnolență semnificativ mai mare, însă performanța lor nu a avut o deteriorare consistentă. Măsurile de multitasking s-au îmbunătățit semnificativ după perioada de somn, în timp ce performanța în sarcinile de memorie de lucru și atenție susținută nu a arătat modificări statistice semnificative. Aceste descoperiri sugerează că sentimentul de somnolență nu se traduce neapărat într-o scădere imediată și măsurabilă în toate tipurile de sarcini cognitive.
În timp ce dificultatea crescută a sarcinilor a sporit încărcătura percepută, participanții au raportat o încărcătură semnificativ mai mică în timpul sarcinii de multitasking după perioada de somn restricționat. O reducere similară a apărut și în timpul sarcinii de memorie de lucru, deși aceasta nu a fost semnificativă din punct de vedere statistic. Oboseala mentală, în schimb, a crescut semnificativ pe măsură ce sarcinile deveneau mai dificile, dar nu a arătat o schimbare statistică semnificativă în urma restricției de somn.
Sarcinile mai dificile au fost, în general, asociate cu o rătăcire a minții mai puțin frecventă. După restricția de somn, participanții au raportat o rătăcire a minții mai frecventă în toate condițiile evaluate.
Împreună, aceste descoperiri sugerează că efortul mental, alerta, oboseala și rătăcirea minții nu cresc sau scad neapărat împreună. O sarcină provocatoare poate lăsa pe cineva să se simtă mai obosit mental, dar mai puțin somnoros, în timp ce restricția de somn poate crește somnolența fără a afecta constant performanța. Aceste modele contrastante evidențiază de ce cercetătorii ar trebui să examineze mai multe stări cognitive împreună, în loc să se bazeze pe o singură măsură pentru a înțelege modul în care funcționează oamenii sub presiune.
Studiul a arătat că nivelurile de dificultate ale sarcinilor au un impact puternic și consistent asupra performanței sarcinilor cognitive și a stărilor cognitive auto-evaluate, în timp ce restricția parțială de somn influențează în principal stările cognitive auto-evaluate, cu efecte mai mici și dependente de sarcină asupra performanței.
Aceste descoperiri subliniază importanța combinării manipulărilor cognitive complementare pentru a explora diferitele dimensiuni ale stării cognitive. Suprapunerea observată între condiții este consistentă cu posibilitatea ca diferite manipulări să afecteze selectiv componente ale proceselor cognitive și fiziologice comune. Totuși, rezultatele nu stabilesc în mod conclud
