EEG tiết lộ sự căng thẳng của việc trở thành phi công không gian cận quỹ đạo

Khi số lượng chuyến bay không gian có người lái ở độ cao thấp được dự đoán sẽ tăng, thì nhu cầu về việc hiểu tác động của chúng lên não người cũng tăng theo. Thực tế cho thấy, việc trở thành một phi công không gian ở độ cao thấp không hề dễ dàng, đặc biệt khi mọi thứ sai lệch. Nghiên cứu mới từ Đại học Embry-Riddle Aeronautical khám phá tiềm năng sử dụng tai nghe EEG không dây để theo dõi hiệu suất nhận thức của các phi công không gian ở độ cao thấp trong chuyến bay. Hoạt động sóng não trong các mô phỏng chuyến bay không gian ở độ cao thấp đã tiết lộ chức năng nhận thức trong các tình huống khẩn cấp, thông báo cho các nghiên cứu trong tương lai nhằm cải thiện an toàn cho phi công.

Các phát hiện được công bố trong Tạp chí Giáo dục & Nghiên cứu Hàng không/Vũ trụ của Đại học Embry-Riddle Aeronautical. Tác giả, Erik Seedhouse, PhD, nhấn mạnh tầm quan trọng của các yếu tố con người trong sự an toàn của phi công khi lái một tàu không gian ở độ cao thấp (2024).

Bốn người tham gia, ba nam và một nữ được tuyển từ Trường cao đẳng Hàng không của Đại học Embry-Riddle Aeronautical (ERAU). Những người tham gia có độ tuổi trung bình là 20,4. So với đó, tác giả lưu ý, không ai trong số các phi công SpaceShipTwo vào năm 2023 dưới 40 tuổi. Mỗi sinh viên đại học được trang bị một tai nghe EEG EMOTIV EPOC Series 14 kênh và được theo dõi trong khi thực hiện một loạt các mô phỏng chuyến bay dưới điều kiện ngày và đêm bình thường. Mô phỏng được thực hiện lại với các tình huống phát sinh thêm như mất HUD hoặc hỏng động cơ. Tác giả chú ý đặc biệt đến các dải theta cho thấy sự mệt mỏi tinh thần và khối lượng công việc tinh thần trong mỗi phiên.

“Trạng thái nhận thức của phi công là một yếu tố quan trọng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của họ khi lái một tàu không gian ở độ cao thấp, đặc biệt khi phản ứng trước một tình huống khẩn cấp,” Seedhouse (2024) viết. “Trong một sự kiện như vậy, phản xạ, quyết định và điều khiển tàu không gian của phi công có thể bị ảnh hưởng bởi trạng thái nhận thức của họ.”

Các kết quả cho phép Seedhouse xác định những phần tâm lý yêu cầu cao nhất của mỗi mô phỏng chuyến bay ở độ cao thấp. Chúng đã chứng minh tầm quan trọng của EEG ngữ cảnh trong nghiên cứu các yếu tố con người, đặc biệt trong đào tạo khẩn cấp.

Seedhouse (2024) hy vọng nghiên cứu này sẽ là một bước tiến hướng tới phát triển một “quy trình giám sát nhận thức và neurometric giúp theo dõi khối lượng công việc thần kinh của các phi công không gian ở độ cao thấp và có thể cho cả các phi công đang được đào tạo.”

Hình 2. Lưu ý. Mô phỏng chuyến bay không gian ở độ cao thấp của E. Seedhouse, n.d. Bản quyền n.d.bởi Erik Seedhouse.

“Nghiên cứu về ứng dụng của neurophysiology và chuyến bay không gian vẫn chưa hoàn chỉnh và rất ít nghiên cứu đã xác định các neurometric ứng viên về hiệu suất nhận thức của phi công,” Seedhouse (2024) cho biết, gợi ý rằng cần tiến hành nhiều nghiên cứu hơn trong các mô phỏng động và môi trường VR.

Nghiên cứu kết luận rằng hệ thống EEG EPOC Series là “không làm gián đoạn, thoải mái khi đeo, và cung cấp độ chính xác khối lượng công việc nhận thức với độ phân giải tốt.” Ngoài ra, những người tham gia báo cáo rằng tai nghe rất thoải mái khi đeo.

Nhà khoa học nghiên cứu cấp cao của EMOTIV, Dr. Nik Williams đã bình luận về tầm quan trọng của nghiên cứu thí điểm này và những ý nghĩa của nó cho tương lai.

“Nghiên cứu thí điểm này ủng hộ tính khả thi của việc tích hợp công nghệ EEG vào ngành hàng không vũ trụ như một công cụ để phát triển các thực hành hàng không an toàn hơn và thích ứng hơn,” Williams nói. “Bằng cách cung cấp đào tạo cá nhân hóa cho sinh viên và nâng cao nhận thức tình huống cho các phi công kỳ cựu, công nghệ EEG không xâm lấn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của ngành này.

“Tôi mong đợi các nghiên cứu tiếp theo sẽ làm sáng tỏ thêm những phát hiện này với một mẫu người tham gia lớn hơn, các biện pháp thần kinh tinh vi hơn về khối lượng công việc tinh thần, và thiết kế thí nghiệm cải tiến.”

Seedhouse, E. (2024). Đánh giá tiềm năng sử dụng EEG để theo dõi khối lượng công việc nhận thức trong chuyến bay mô phỏng ở độ cao thấp. Tạp chí Giáo dục & Nghiên cứu Hàng không/Vũ trụ, 33(1). DOI: https://doi.org/10.58940/2329-258X.1989