EEGはサブオービタル宇宙パイロットであることのストレスを明らかにします

有人が乗るサブオービタル宇宙飛行の回数が増加することが予想される中、これらが人間の脳に与える影響を理解する必要性も増しています。事実、サブオービタル宇宙パイロットでいることは簡単ではなく、特に物事がうまくいかないときはそうです。この新しい研究は、エンブリー・リドル航空大学から発表されたもので、サブオービタルパイロットの認知パフォーマンスを飛行中にモニタリングするためにワイヤレスEEGヘッドセットを使用する可能性を探求しています。サブオービタル飛行シミュレーション中の脳波活動は、緊急時の認知機能を明らかにし、パイロットの安全を改善するための将来の研究に役立つ情報を提供します。

研究の結果は、エンブリー・リドル航空大学の航空/宇宙教育と研究のジャーナルに掲載されました。 著者のエリック・シードハウス博士は、サブオービタル宇宙船を飛行する際のパイロットの安全における人間の要因の重要性を強調しています（2024年）。

参加者は4人で、男性3人と女性1人がエンブリー・リドル航空大学（ERAU）の航空学部からリクルートされました。参加者の平均年齢は20.4歳です。著者は、2023年のスペースシップツーのパイロットには40歳未満の者がいなかったと指摘しています。各大学生にはEMOTIV EPOCシリーズ14チャンネルEEGヘッドセットが装着され、昼夜の通常条件下で一系列の飛行シミュレーションを行う中で監視されました。シミュレーションは、HUDの喪失やエンジンの故障などの追加の緊急事態を考慮に入れて再度実施されました。著者は、各セッション中の精神的疲労や精神的負荷を示すシータバンドに特に注目しました。

「パイロットの認知状態は、サブオービタル宇宙船を飛行する際のパフォーマンスに影響を与える重要な要因であり、特に緊急事態に反応する際にそうである」とシードハウス（2024年）は書いています。「そのような事例では、パイロットの反射神経、意思決定、宇宙船の制御は、彼らの認知状態によって影響を受ける可能性があります。」

結果により、シードハウスは各サブオービタル飛行シミュレーションの最も精神的に要求される部分を特定することができました。彼らは、人間要因の研究における文脈的EEGの重要性、特に緊急事態トレーニングにおいての重要性を示しました。

シードハウス（2024年）は、この研究が「サブオービタルパイロットの神経生理学的負荷を追跡するのに役立つ認知モニタリング手続きと神経メトリクスの開発に向けた一歩となることを望んでいます。」と述べています。

図2. 注釈。サブオービタル宇宙飛行シミュレーター エリック・シードハウスによる、未発表。著作権未発表、エリック・シードハウスによる。

「神経生理学と宇宙飛行の応用に関する研究は不完全であり、パイロットの認知パフォーマンスの候補となる神経メトリクスを特定した研究は少ない」とシードハウス（2024年）は述べ、動的シミュレーターやVR環境でのさらなる研究が行われるべきであると示唆しています。

研究は、EPOCシリーズEEGシステムが「非侵襲的で、装着が快適であり、良好な解像度で認知負荷の精度を提供する」と結論付けました。さらに、参加者はヘッドセットの装着が快適であると報告しました。

EMOTIVの上級研究科学者であるニック・ウィリアムズ博士は、このパイロット研究の重要性とその将来への影響についてコメントしました。

「このパイロット研究は、より安全で適応的な航空慣行を開発するためのツールとして、EEG神経技術の航空業界への統合の実現可能性を支持しています」とウィリアムズは言いました。「学生への個別のトレーニングや、ベテランへの状況認識の向上を提供することで、非侵襲的EEG技術は業界の将来を形作る上で重要な役割を果たすでしょう。

「これらの発見をより大きな参加者サンプル、より微妙な精神的負荷の神経測定、改善された実験デザインを用いてさらに明らかにするフォローアップ研究を楽しみにしています。」

シードハウス、E.（2024年）。シミュレートされたサブオービタル飛行における認知負荷を監視するためのEEGの使用の可能性の評価。航空/宇宙教育と研究のジャーナル、33(1)。DOI: https://doi.org/10.58940/2329-258X.1989