ככל שמספר טיסות החלל התת-מסלוליות המאוישות צפוי לגדול, כך גדל גם הצורך בהבנת השפעתן על המוח האנושי. כפי שמתברר, זה לא קל להיות טייס חלל תת-מסלולי, במיוחד כאשר הדברים משתבשים. מחקר חדש זה מאוניברסיטת אמברי-רידל לאווירונאוטיקה בוחן את הפוטנציאל של שימוש באוזניות EEG אלחוטיות לניטור הביצועים הקוגניטיביים של טייסים תת-מסלוליים בטיסה. פעילות גלי המוח במהלך סימולציות של טיסה תת-מסלולית חשפה תפקוד קוגניטיבי במצבי חירום, ובכך תורמת למחקרים עתידיים לשיפור בטיחות הטייסים.

הממצאים פורסמו ב-Journal of Aviation/Aerospace Education & Research של אוניברסיטת אמברי-רידל לאווירונאוטיקה. המחבר, ד"ר אריק סידהאוס (Erik Seedhouse), מדגיש את החשיבות של גורמים אנושיים בבטיחות הטייס במהלך הטסת חללית תת-מסלולית (2024).

ארבעה משתתפים, שלושה גברים ואישה אחת, גויסו מהקולג' לתעופה של אוניברסיטת אמברי-רידל לאווירונאוטיקה (ERAU). הגיל הממוצע של המשתתפים היה 20.4. לשם השוואה, מציין המחבר, אף אחד מטייסי SpaceShipTwo בשנת 2023 לא היה מתחת לגיל 40. כל סטודנט צויד ב-אוזניות Emotiv EPOC Series עם 14 ערוצי EEG והיה תחת מעקב בזמן ביצוע סדרת סימולציות טיסה בתנאי יום ולילה רגילים. הסימולציה הורצה שוב עם תרחישי חירום נוספים כגון אובדן תצוגת הצילינדר (HUD) או כשל במנוע. המחבר הקדיש תשומת לב מיוחדת לגלי תטא המצביעים על עייפות מנטלית ועומס עבודה קוגניטיבי במהלך כל מפגש.

"מצבו הקוגניטיבי של טייס הוא גורם משמעותי שעשוי להשפיע על ביצועיו בעת הטסת חללית תת-מסלולית, במיוחד בעת תגובה למצב חירום," כותב סידהאוס (2024). "באירוע כזה, הרפלקסים של הטייס, קבלת ההחלטות והשליטה בחללית עשויים להיות מושפעים ממצבו הקוגניטיבי."

התוצאות επέτρεψαν לסידהאוס לזהות את החלקים התובעניים ביותר מבחינה מנטלית בכל סימולציית טיסה תת-מסלולית. הן הוכיחו את החשיבות של EEG הקשרי במחקר גורמי אנוש, במיוחד באימוני תרחישי חירום.

סידהאוס (2024) מקווה שמחקר זה יהיה צעד לקראת פיתוח "הליך ניטור קוגניטיבי ומדד נוירומטרי המסייע במעקב אחר עומס העבודה הנוירופיזיולוגי של טייסים תת-מסלוליים, ואולי גם של טייסים בתהליך הכשרה."

איור 2. הערה: סימולטור טיסת חלל תת-מסלולית מאת א. סידהאוס, ללא תאריך. זכויות יוצרים ללא תאריך מאת אריק סידהאוס.

"המחקר על יישום נוירופיזיולוגיה וטיסות חלל אינו שלם, ומעט מחקרים זיהו מדדים נוירומטריים מועמדים לביצועים קוגניטיביים של טייסים," אמר סידהאוס (2024), והציע לבצע מחקרים נוספים בסימולטורים דינמיים ובסביבות מציאות מדומה (VR).

המחקר הסיק כי מערכת ה-EEG מסדרת EPOC היא "לא מפריעה, נוחה לחבישה ומספקת דיוק בעומס העבודה הקוגניטיבי ברזולוציה טובה." בנוסף, המשתתפים דיווחו כי האוזניות היו נוחות לחבישה.

מדען המחקר הבכיר של Emotiv, ד"ר ניק וויליאמס, הגיב על חשיבותו של מחקר חלוץ זה והשלכותיו על העתיד.

"מחקר חלוץ זה תומך בהיתכנות של שילוב טכנולוגיית נוירו-EEG בתעשיית האווירונאוטיקה והחלל ככלי לפיתוח שיטות תעופה בטוחות ואדפטיביות יותר," אמר וויליאמס. "על ידי הצעת אימון מותאם אישית לסטודנטים ומודעות מצבית משופרת לוותיקים, טכנולוגיית EEG לא פולשנית תמלא תפקיד מפתח בעיצוב עתיד התעשייה.

"אני מצפה למחקרי המשך שיבהירו עוד יותר את הממצאים הללו עם מדגם משתתפים גדול יותר, מדדים עצביים מגוונים יותר של עומס מנטלי, ועיצוב ניסויי משופר."

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