เมื่อคาดการณ์ว่าจำนวนการบินในอวกาศกึ่งวงโคจรแบบมีมนุษย์ควบคุมจะเติบโตขึ้น ความจำเป็นในการทำความเข้าใจผลกระทบที่มีต่อสมองของมนุษย์ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ปรากฏว่าการเป็นนักบินอวกาศกึ่งวงโคจรนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น การศึกษาใหม่จาก Embry-Riddle Aeronautical University นี้ได้สำรวจความเป็นไปได้ในการใช้ชุดหูฟัง EEG แบบไร้สายเพื่อตรวจวัดประสิทธิภาพการทำงานของสมองด้านการรับรู้ของนักบินกึ่งวงโคจรในขณะบิน การทำงานของคลื่นสมองในระหว่างการจำลองการบินกึ่งวงโคจรได้เผยให้เห็นการทำงานของสมองด้านการรับรู้ในระหว่างสถานการณ์ฉุกเฉก ซึ่งจะช่วยเป็นข้อมูลให้กับการศึกษาในอนาคตเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของนักบิน

การค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Journal of Aviation/Aerospace Education & Research ของ Embry-Riddle Aeronautical University โดย Erik Seedhouse (PhD) ผู้เขียนผลงาน ได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของปัจจัยด้านมนุษย์ในความปลอดภัยของนักบินขณะขับยานอวกาศกึ่งวงโคจร (2024)

ผู้เข้าร่วมการทดลอง 4 คน เป็นชาย 3 คนและหญิง 1 คน ได้รับการคัดเลือกจาก College of Aviation ของ Embry-Riddle Aeronautical University (ERAU) ผู้เข้าร่วมมีอายุเฉลี่ยอยู่ที่ 20.4 ปี ในทางกลับกัน ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่า ไม่มีนักบิน SpaceShipTwo คนใดในปี 2023 ที่มีอายุต่ำกว่า 40 ปี นักศึกษาแต่ละคนจะได้รับการติดตั้งชุดหูฟัง Emotiv EPOC Series 14-Channel EEG และได้รับการตรวจสอบในขณะที่พวกเขาทำการจำลองการบินหลายครั้งภายใต้สภาวะปกติทั้งกลางวันและกลางคืน การจำลองจะเริ่มต้นขึ้นอีกครั้งโดยมีการเพิ่มเหตุการณ์ฉุกเฉิน เช่น การสูญเสียระบบ HUD หรือเครื่องยนต์ขัดข้อง ผู้เขียนให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคลื่นสัญญาณ Theta (theta bands) ที่บ่งชี้ถึงความเหนื่อยล้าทางสมองภาระงานของสมองในแต่ละเซสชัน

“สภาวะการรับรู้ของนักบินเป็นปัจจัยสำคัญที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานขณะบินยานอวกาศกึ่งวงโคจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับเหตุการณ์ฉุกเฉิน” Seedhouse เขียน (2024) “ในเหตุการณ์เช่นนี้ ปฏิกิริยาการตอบสนอง การตัดสินใจ และการควบคุมยานอวกาศของนักบินอาจได้รับอิทธิพลจากสภาวะการรับรู้ของพวกเขา”

ผลลัพธ์ทำให้ Seedhouse สามารถระบุส่วนที่ต้องใช้พลังสมองมากที่สุดในการจำลองการบินกึ่งวงโคจรแต่ละครั้ง พวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยี EEG ตามบริบทในการวิจัยปัจจัยด้านมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการฝึกอบรมเพื่อเตรียมพร้อมรับมือเหตุการณ์ฉุกเฉิน

Seedhouse (2024) หวังว่าการวิจัยนี้จะเป็นก้าวสำคัญสู่การพัฒนากระบวนการ “ตรวจวัดการทำงานของสมองด้านการรับรู้และตัวชี้วัดทางประสาทวิทยาที่ช่วยติดตามภาระงานทางสรีรวิทยาประสาทของนักบินกึ่งวงโคจร และอาจรวมถึงนักบินที่อยู่ในระหว่างการฝึกอบรม”

ภาพที่ 2. หมายเหตุ เครื่องจำลองการบินอวกาศกึ่งวงโคจร โดย E. Seedhouse, n.d. ลิขสิทธิ์ n.d. โดย Erik Seedhouse

“การวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้สรีรวิทยาประสาทและการบินอวกาศยังไม่สมบูรณ์ และมีการศึกษาเพียงไม่กี่ชิ้นที่ระบุตัวชี้วัดทางประสาทวิทยาที่เป็นตัวแทนของประสิทธิภาพด้านการรับรู้ของนักบิน” Seedhouse (2024) กล่าว พร้อมเสนอแนะว่าควรมีการวิจัยเพิ่มเติมในเครื่องจำลองการบินแบบไดนามิกและสภาพแวดล้อม VR

การศึกษาสรุปได้ว่า ระบบตรวจวัดคลื่นไฟฟ้าสมอง EPOC Series EEG นั้น “ไม่รบกวนการทำงาน สวมใส่สบาย และให้ความแม่นยำของภาระงานด้านการรับรู้ด้วยความละเอียดที่ดี” นอกจากนี้ ผู้เข้าร่วมรายงานว่าชุดหูฟังดังกล่าวสวมใส่สบาย

Dr. Nik Williams นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสของ Emotiv ได้ให้ความเห็นเกี่ยวกับความสำคัญของการศึกษานำร่องนี้และนัยสำคัญสำหรับอนาคต

“การศึกษานำร่องนี้สนับสนุนความเป็นไปได้ในการบูรณาการเทคโนโลยีระบบประสาท EEG เข้ากับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เพื่อเป็นเครื่องมือในการพัฒนาแนวทางการบินที่ปลอดภัยและปรับเปลี่ยนได้ดียิ่งขึ้น” Williams กล่าว “ด้วยการเสนอการฝึกอบรมส่วนบุคคลสำหรับนักศึกษา และการตระหนักรู้ในสถานการณ์ที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้เชี่ยวชาญ เทคโนโลยี EEG แบบไม่รุกรานร่างกายจะมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอนาคตของอุตสาหกรรมนี้

“ผมตั้งตารอการศึกษาติดตามผลที่จะช่วยชี้แจงการค้นพบเหล่านี้เพิ่มเติมด้วยกลุ่มผู้เข้าร่วมการทดลองที่ใหญ่ขึ้น การวัดการทำงานของระบบประสาทในด้านภาระงานทางสมองที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้น และการออกแบบการทดลองที่ดียิ่งขึ้น”

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