隨著載人次軌道太空飛行的人數預計將會增長，了解這對人類大腦影響的必要性也隨之增加。事實證明，成為一名次軌道太空飛行員並不容易，尤其是在事情出錯的時候。這項來自安柏瑞德航空大學（Embry-Riddle Aeronautical University）的新研究，探索了使用無線腦電圖（EEG）耳機來監測次軌道飛行員在飛行中認知表現的潜力。次軌道飛行模擬期間的腦波活動揭示了緊急情况下的認知功能，為未來提高飛行員安全的研發提供了資訊。

這些發現發表在安柏瑞德航空大學的《 aviation/Aerospace Education & Research期刊》上。作者 Erik Seedhouse 博士強調了飛行員在駕駛次軌道太空船時，人因工程對其安全的重要性（2024年）。

研究從安柏瑞德航空大學（ERAU）航空學院招募了四名參與者，其中三名男性和一名女性。參與者的平均年齡為20.4歲。相比之下，作者指出，2023年沒有一名 SpaceShipTwo 飛行員的年齡在40歲以下。每位大學生都配戴了 Emotiv EPOC 系列 14 通道 EEG 耳機，並在正常白天和黑夜條件下進行一系列飛行模擬時接受監測。在加入 HUD（抬頭顯示器）遺失或引擎故障等突發事件後，模擬再次運行。作者特別注意了在每次模擬過程中指示精神疲勞和心理工作負荷的 theta 頻段。

Seedhouse（2024年）寫道：「飛行員的認知狀態是影響其駕駛次軌道太空船時表現的一個重要因素，尤其是在應對突發事件時。在這種情況下，飛行員的反射動作、決策和對太空船的控制可能會受到其認知狀態的影響。」

研究結果使 Seedhouse 能夠識別出每次次軌道飛行模擬中對精神要求最高的的部分。這證明了情境腦電圖（contextual EEG）在人因研究中的重要性，特別是在突發事件訓練中。

Seedhouse（2024年）希望這項研究將成為開發「認知監測程序和神經計量學」的一步，以「幫助追蹤次軌道飛行員以及可能處於培訓階段的飛行員的神經生理工作負荷」。

圖 2。注。次軌道太空飛行模擬器，E. Seedhouse 著，未註明日期。版權所有，未註明日期由 Erik Seedhouse 所有。

Seedhouse（2024年）表示：「關於神經生理學與太空飛行應用的研究還不夠完整，很少有研究確定了飛行員認知表現的候選神經計量指標。」他建議在動態模擬器和虛擬實境（VR）環境中進行更多研究。

研究得出結論，EPOC 系列腦電圖系統「不具干擾性、配戴舒適，能提供具有良好解析度的認知工作負荷精準度。」此外，參與者也回饋表示，該耳機配戴起來很舒適。

Emotiv 資深研究科學家 Nik Williams 博士對這項前導研究的意義及其對未來的啟示發表了看法。

Williams 表示：「這項前導研究支持了將 EEG 腦機科技整合至航太工業的可行性，將其作為開發更安全和更具適應性航空實踐的工具。透過為學生提供個人化訓練，並為資深飛行員增強情境感知，非侵入式 EEG 技術將在形塑行業的未來中扮演關鍵角色。」

「我期待著能有後續研究，透過更大的參與者樣本、更細緻的心理工作負荷神經測量方法，以及改進的實驗設計，來進一步闡明這些發現。」

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