A medida que se anticipa que el número de vuelos espaciales suborbitales tripulados aumente, también lo hace la necesidad de comprender su impacto en el cerebro humano. Resulta que no es fácil ser piloto espacial suborbital, especialmente cuando las cosas salen mal. Este nuevo estudio de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle explora el potencial del uso de auriculares EEG inalámbricos para monitorear el rendimiento cognitivo de los pilotos suborbitales en vuelo. La actividad de las ondas cerebrales durante las simulaciones de vuelos suborbitales reveló la función cognitiva durante las emergencias, lo que servirá de base para futuros estudios orientados a mejorar la seguridad de los pilotos.

Los hallazgos se publicaron en la revista Journal of Aviation/Aerospace Education & Research de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle. El autor, Erik Seedhouse, PhD, destaca la importancia de los factores humanos en la seguridad de un piloto al volar una nave espacial suborbital (2024).

Se reclutaron cuatro participantes, tres hombres y una mujer, del Colegio de Aviación de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle (ERAU). Los participantes tenían una edad promedio de 20.4 años. En comparación, señala el autor, ninguno de los pilotos de SpaceShipTwo en 2023 tenía menos de 40 años. A cada estudiante universitario se le colocaron unos auriculares EEG de 14 canales Emotiv EPOC Series y se les monitoreó mientras realizaban una serie de simulaciones de vuelo en condiciones normales de día y de noche. La simulación se ejecutó nuevamente con contingencias añadidas, como la pérdida de HUD o fallos del motor. El autor prestó especial atención a las bandas de frecuencias theta que indican la fatiga mental y la carga de trabajo mental durante cada sesión.

“El estado cognitivo de un piloto es un factor significativo que puede afectar su rendimiento al volar una nave espacial suborbital, especialmente al reaccionar ante una contingencia”, escribe Seedhouse (2024). “En tal evento, los reflejos, la toma de decisiones y el control de la nave espacial por parte del piloto pueden verse influenciados por su estado cognitivo”.

Los resultados permitieron a Seedhouse identificar las partes mentalmente más exigentes de cada simulación de vuelo suborbital. Demostraron la importancia de la EEG contextual en la investigación de factores humanos, especialmente en el entrenamiento para contingencias.

Seedhouse (2024) espera que esta investigación sea un paso hacia el desarrollo de un “procedimiento de monitoreo cognitivo y una métrica neuromuscular que ayude a rastrear la carga de trabajo neurofisiológica de los pilotos suborbitales y posiblemente de los pilotos en entrenamiento”.

Figura 2. Nota. Simulador de Vuelo Espacial Suborbital por E. Seedhouse, s.f. Derechos de autor s.f. por Erik Seedhouse.

“La investigación sobre la aplicación de la neurofisiología y los vuelos espaciales está incompleta y pocos estudios han identificado métricas neuromusculares candidatas para el rendimiento cognitivo de los pilotos”, dijo Seedhouse (2024), sugiriendo que se realicen más investigaciones en simuladores dinámicos y entornos de realidad virtual.

El estudio concluyó que el sistema EEG EPOC Series es “no disruptivo, cómodo de llevar y proporciona precisión en la carga de trabajo cognitiva con una buena resolución”. Además, los participantes informaron que los auriculares eran cómodos de usar.

El Dr. Nik Williams, científico principal de investigación de Emotiv, comentó sobre la importancia de este estudio piloto y sus implicaciones para el futuro.

“Este estudio piloto respalda la viabilidad de la integración de la neurotecnología EEG en la industria aeroespacial como una herramienta para desarrollar prácticas de aviación más seguras y adaptativas”, dijo Williams. “Al ofrecer una formación personalizada para los estudiantes y una mayor conciencia situacional para los veteranos, la tecnología EEG no invasiva desempeñará un papel clave en la configuración del futuro de la industria.

“Espero con interés estudios de seguimiento que aclaren aún más estos hallazgos con una muestra de participantes más amplia, medidas neuronales más matizadas de la carga de trabajo mental y un mejor diseño experimental”.

Seedhouse, E. (2024). Evaluating the Potential of Using EEG to Monitor Cognitive Workload in Simulated Suborbital Flight. Journal of Aviation/Aerospace Education & Research, 33(1). DOI: https://doi.org/10.58940/2329-258X.1989