مغز در آزمایشگاه کار نمی‌کند

خلبانی را تصور کنید که در حال هدایت هواپیما در شرایط جوی نامساعد و طوفانی است.

دانشجویی که در طول یک امتحان دشوار تمرکز کرده است.

یک کارگر خط مونتاژ که در طول یک شیفت کاری، یک وظیفه مشابه را صدها بار انجام می‌دهد.

اگرچه این موقعیت‌ها بسیار متفاوت به نظر می‌رسند، اما همگی به توانایی مغز در پردازش اطلاعات، سازگاری با نیازهای در حال تغییر و تصمیم‌گیری در شرایط دنیای واقعی وابسته هستند.

سال‌های زیادی، علوم اعصاب شناختی این فرآیندها را عمدتاً در محیط‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده بررسی می‌کرد. آن مطالعات بخش عمده‌ای از آنچه را که در مورد توجه، حافظه، ادراک و تصمیم‌گیری می‌دانیم، پایه‌گذاری کردند.

امروزه، پژوهشگران سوال گسترده‌تری را مطرح می‌کنند.

این فرآیندهای شناختی چگونه در محیط‌هایی که مردم واقعاً در آن‌ها زندگی می‌کنند، یاد می‌گیرند و کار می‌کنند، عمل می‌کنند؟

این سوال در قلب نوروارگونومی قرار دارد.

نوروارگونومی چیست؟

نوروارگونومی (ارگونومی شناختی مبتنی بر عصب) مطالعه کارکرد مغز در طول فعالیت‌های دنیای واقعی است.

این رشته، علوم اعصاب شناختی، عوامل انسانی، ارگونومی و مهندسی را با هم ترکیب می‌کند تا درک بهتری از چگونگی تعامل مردم با فناوری، محیط‌ها و کارهای پیچیده به دست آورد.

نوروارگونومی به جای بررسی شناخت به صورت ایزوله و جداگانه، چگونگی تغییر توجه، بار کاری ذهنی، تصمیم‌گیری و ادراک را در حین انجام فعالیت‌های معنادار توسط افراد بررسی می‌کند.

هدف صرفاً درک چگونگی کارکرد مغز نیست.

بلکه درک چگونگی کارکرد مغز در بستر واقعی (زمینه) است.

چرا بستر و زمینه اهمیت دارد

شناخت انسانی به طرز شگفت‌آوری سازگارپذیر است.

با افزایش عوامل حواس‌پرتی، توجه تغییر می‌کند.

با چالش‌برانگیزتر شدن کارها، بار کاری ذهنی افزایش می‌یابی.

هنگامی که زمان محدود است، تصمیم‌گیری دستخوش تغییر می‌شود.

درک این تغییرات بدون در نظر گرفتن محیطی که در آن رخ می‌دهند، دشوار است.

پژوهشگران به طور فزاینده‌ای بر اعتبار اکولوژیکی تاکید می‌کنند و تشخیص می‌دهند که بسیاری از سوالات درباره عملکرد انسانی در شرایطی که شبیه به زندگی روزمره است، بهتر از محیط‌های آزمایشگاهی به شدت کنترل‌شده، قابل بررسی هستند.

آنچه پژوهش‌ها به ما می‌گویند

عملکرد انسان توسط محیط شکل می‌گیرد.

مطالعات در زمینه نوروارگونومی به طور مداوم نشان می‌دهند که عملکرد شناختی را نمی‌توان بدون در نظر گرفتن بستر و زمینه به طور کامل درک کرد. نیازهای محیطی، پیچیدگی کار و تعامل با فناوری همگی بر نحوه تفکر و عملکرد افراد تاثیر می‌گذارند [1]-[4].

پژوهش‌های دنیای واقعی در حال گسترش هستند.

دستگاه‌های EEG بی‌سیم، پژوهشگران را قادر ساخته‌اند تا شناخت را در طول فعالیت‌هایی بررسی کنند که زمانی مطالعه آن‌ها در خارج از آزمایشگاه دشوار بود. کارهای اخیر بار کاری ذهنی را در حین رانندگی، نیازهای شناختی در مراحل مختلف پرواز، کارهای صنعتی تکراری و محیط‌های آموزشی واقعی بررسی کرده‌اند [1]-[4].

در مجموع، این مطالعات نشان‌دهنده یک تغییر جهت گسترده‌تر در علوم اعصاب هستند. پژوهشگران به جای آوردن هر سوال پژوهشی به آزمایشگاه، به طور فزاینده‌ای علوم اعصاب را به دنیای واقعی می‌آورند.

طراحی انسان‌محور از بینش شناختی بهره می‌برد.

نوروارگونومی فراتر از سنجش عملکرد است. پژوهشگران همچنین در حال بررسی این هستند که چگونه طراحی محصول، ارگونومی محیط کار و تعامل انسان و ماشین بر توجه، راحتی و تصمیم‌گیری تاثیر می‌گذارند. مطالعات اخیر که طراحی صندلی و کارهای مونتاژ تکراری را بررسی می‌کنند، نشان می‌دهند که چگونه اندازه‌گیری‌های فیزیولوژیکی می‌توانند ارزیابی‌های ارگونومیک سنتی را با ارائه Insight بیشتر در مورد تجربه کاربر تکمیل کنند [1]، [3].

کاربردهای نوروارگونومی در کجاست

نوروارگونومی از پژوهش‌ها در بسیاری از رشته‌ها پشتیبانی می‌کند.

حمل و نقل

پژوهشگران توجه راننده، بار کاری ذهنی و تصمیم‌گیری را بررسی می‌کنند تا درک بهتری از چگونگی تغییر نیازهای شناختی در طول رانندگی در دنیای واقعی به دست آورند.

هوانوردی

مطالعات بار کاری خلبان و آگاهی موقعیتی را در مراحل مختلف پرواز بررسی می‌کنند و به پژوهشگران کمک می‌کنند تا عملکرد را در محیط‌های عملیاتی پیچیده بررسی کنند.

آموزش

علوم اعصاب تربیتی به طور فزاینده‌ای اصول نوروارگونومی را با مطالعه توجه و یادگیری در محیط‌های واقعی کلاس درس به جای آزمایش‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده، به کار می‌گیرد.

طراحی انسان‌محور

پژوهشگران بررسی می‌کنند که چگونه طراحی محصول، محیط‌های کاری و فناوری بر تجربه انسانی تاثیر می‌گذارند و از رویکردهای مبتنی بر شواهد برای ارگونومی و قابلیت استفاده پشتیبانی می‌کنند.

چرا EEG بی‌سیم اهمیت دارد

مطالعه شناخت در خارج از آزمایشگاه چالش‌های عملی به همراه دارد.

پژوهشگران به تجهیزاتی نیاز دارند که به شرکت‌کنندگان اجازه دهد به طور طبیعی حرکت کنند و در عین حال ثبت‌های فیزیولوژیکی قابل اعتمادی را حفظ کنند.

EEG بی‌سیم با پشتیبانی از تحقیقات در کلاس‌های درس، وسایل نقلیه، محیط‌های کاری و سایر محیط‌های دنیای واقعی که سیستم‌های آزمایشگاهی سنتی ممکن است در آن‌ها غیرعملی باشند، به امکان‌پذیر شدن این امر کمک کرده است.

EEG قابل حمل به جای جایگزینی پژوهش‌های آزمایشگاهی، انواع سوالاتی را که پژوهشگران می‌توانند بررسی کنند، گسترش می‌دهد.

انتخاب یک سیستم EEG برای پژوهش‌های نوروارگونومی

مطالعات مختلف نوروارگونومی بسته به سوال پژوهش و محیط، به پیکربندی‌های ثبت متفاوتی نیاز دارند.

Flex Gel و Flex Saline

Flex از قرارگیری الکترودهای قابل تنظیم با حداکثر 32 کانال EEG پشتیبانی می‌کند و آن را برای پژوهش‌های پیشرفته عوامل انسانی و نوروارگونومی بسیار مناسب می‌سازد.

Epoc X

Epoc X یک هدست EEG بی‌سیم 14 کاناله است که برای علوم اعصاب شناختی و پژوهش‌های سیار طراحی شده است. تعادل آن بین قابلیت حمل و EEG با کیفیت پژوهشی، آن را برای مطالعات انجام شده در داخل و خارج از آزمایشگاه مناسب می‌سازد.

Insight

Insight یک هدبند EEG بی‌سیم سبک‌وزن 5 کاناله است که برای پژوهش‌های آموزشی، مطالعات قابلیت استفاده و تحقیقاتی که در آن‌ها راه‌اندازی سریع اهمیت دارد، مناسب است.

آینده نوروارگونومی

با ادغام روزافزون فناوری در زندگی روزمره، درک شناخت انسان در محیط‌های دنیای واقعی همچنان از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد شد.

نوروارگونومی به پژوهشگران کمک می‌کند تا بررسی کنند که انسان‌ها چگونه با سیستم‌های پیچیده تعامل برقرار می‌کنند و در عین حال بستر و زمینه‌ای را که این تعاملات به طور طبیعی در آن رخ می‌دهند، حفظ کنند.

دانشمندان با ترکیب پیشرفت‌های EEG پوشیدنی با پژوهش‌های رفتاری که با دقت طراحی شده‌اند، در حال ساختن درک کامل‌تری از عملکرد انسان هستند که نه مطالعات آزمایشگاهی و نه روش‌های مشاهده‌ای به تنهایی قادر به دستیابی به آن نبودند.

پرسش‌های متداول

نوروارگونومی چیست؟

نوروارگونومی مطالعه کارکرد مغز در طول فعالیت‌های دنیای واقعی است که علوم اعصاب را با ارگونومی و پژوهش‌های عوامل انسانی ترکیب می‌کند.

نوروارگونومی چه تفاوتی با علوم اعصاب شناختی دارد؟

علوم اعصاب شناختی بررسی می‌کند که مغز چگونه از شناخت پشتیبانی می‌کند، که اغلب در شرایط تجربی کنترل‌شده انجام می‌شود. نوروارگونومی این اصول را برای درک عملکرد انسان در محیط‌های طبیعی به کار می‌گیرد.

چرا از EEG در نوروارگونومی استفاده می‌شود؟

EEG به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا تغییرات در فعالیت مغز را در طول کارهای پیچیده بررسی کنند و با جریان یافتن فعالیت‌ها، بینشی در مورد توجه، بار کاری ذهنی و تصمیم‌گیری ارائه دهند.

چه صنایعی از نوروارگونومی استفاده می‌کنند؟

پژوهش‌های نوروارگونومی حوزه‌های حمل و نقل، هوانوردی، آموزش، تولید، تعامل انسان و رایانه و طراحی محصول را در بر می‌گیرد.

آیا می‌توان از EEG قابل حمل در خارج از آزمایشگاه استفاده کرد؟

بله. سیستم‌های مدرن EEG بی‌سیم از پژوهش در کلاس‌های درس، محیط‌های کاری، وسایل نقلیه و سایر محیط‌هایی که درک شناخت در بستر واقعی اهمیت دارد، پشتیبانی می‌کنند.

به کاوش ادامه دهید

• بار کاری ذهنی چیست؟

• حافظه فعال: چرا برای یادگیری اهمیت دارد

• پتانسیل‌های وابسته به رویداد چه چیزی را درباره مغز آشکار می‌کنند

• اندازه‌گیری توجه با EEG: فراتر از ارزیابی‌های رفتاری

• راه‌حل‌های پژوهش‌های دانشگاهی و آموزشی

منابع

[1] García-Acosta, A., De La Riva-Rodríguez, J., Sánchez-Leal, J., & Reyes-Martínez, R. M. (2021). ارزیابی استرس نوروارگونومیک با دو روش متفاوت در مونتاژ محصول دستی با وظایف تکراری.

[2] طراحی مبتنی بر علوم اعصاب: اصول و کاربردها. انتشارات کنفرانس IEEE، 2016.

[3] Mahdiyeh, J. S., Jahromi, Z., Hassan, S. N., et al. (2024). ارگونومی و زیبایی‌شناسی صندلی‌ها بر اساس ترجیحات کاربران: رویکرد نوروارگونومی و EEG.

[4] García-Monge, A., Rodríguez-Navarro, H., Bores-García, D., & González-Calvo, G. (2024). الکتروانسفالوگرافی در بسترهای آموزشی طبیعی و نیمه‌طبیعی: یک مرور سیستماتیک.