任务负荷和工作记忆对航空听觉警报失聪的影响机制

来源 :朱荣娟 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xwxseven
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在日常生活中,当人们专注于眼前任务时,可能会对周围环境中的声音刺激充耳不闻。虽然这可以帮助我们屏蔽无关听觉刺激的干扰,但这往往又是很危险的,因为这可能会导致我们遗漏一些关键性听觉信息。研究表明当人们处于高负荷任务时容易忽略偶然出现的听觉刺激,此现象被称之为警报失聪(alarm deafness)。对航空等安全生产领域而言,听觉警报失聪是导致飞行事故的主要原因之一,对航空安全构成潜在威胁。故探究航空情境下听觉警报失聪的发生机制以及如何规避警报失聪对于航空安全具有重要的现实意义。首先,当前航空领域的研究仅探讨了听觉警报失聪的负荷效应,并没有考察认知期望等其他因素对听觉警报失聪负荷效应的影响,以及考察指标上仅关注漏报率而没有采用反应敏感性等指标。其次,认知负荷理论认为高负荷条件下能否探测到偶然出现的听觉警报依赖于工作记忆资源的调控,而工作记忆容量是工作记忆资源最直观的反映。不同工作记忆容量的个体能否导致听觉警报失聪的个体差异,以及工作记忆存储能力和中央执行能力是否对警报失聪产生不同的作用,目前仍不清楚。再次,认知控制负载理论认为高工作记忆负荷任务需要消耗大量的认知控制资源,导致用于抑制无关听觉刺激加工的认知控制资源较少。由此推测,工作记忆负荷对偶然出现的听觉警报加工的影响与视觉任务负荷相反,但目前尚未有研究直接探讨工作记忆负荷对听觉警报失聪的影响。最后,复杂的高负荷作业环境中,如何规避或减少警报失聪对提高航空安全具有重要的现实意义。基于上述问题,本研究采用信号检测论分析方法,通过四个研究探究了航空着陆决策任务负荷、工作记忆能力和工作记忆负荷对模拟航空着陆决策情境中偶然出现的听觉警报探测能力的影响,以及从经颅直流电刺激和工作记忆训练的视角探究了高负荷任务情境下听觉警报反应敏感性提升的有效途径。研究一通过三个实验探究了模拟航空着陆决策任务负荷对偶然出现的听觉警报探测的影响,以及暂时性遗忘因素和不同期望水平对听觉警报失聪负荷效应的影响。结果发现,高负荷任务条件下,听觉警报反应敏感性较弱,并且这种负荷效应与暂时性遗忘等因素无关。但是,高期望水平条件下,并没有发现听觉警报失聪的任务负荷效应。该研究结果表明期望水平影响任务负荷在听觉警报探测中的作用,较高的期望水平降低了高负荷任务对听觉警报反应敏感性的负向作用。研究二通过一个实验探究了不同类型的工作记忆能力对高负荷着陆决策情境下听觉警报探测的影响。结果发现,不同类型的工作记忆存储能力较高与较低的个体在听觉警报反应敏感性上没有显著差异。与存储能力不同,工作记忆执行功能较高的个体其听觉警报反应敏感性较强,工作记忆执行功能较低的个体其听觉警报反应敏感性较弱。该研究结果表明高负荷情境下听觉警报失聪的个体差异与工作记忆执行功能有关,而与工作记忆存储能力没有直接关系。研究三通过三个实验探究了不同类型的工作记忆存储负荷与执行功能负荷对听觉警报探测的影响。结果发现,视觉空间和视觉言语工作记忆存储负荷较高时,听觉警报反应敏感性较弱,而听觉言语工作记忆存储负荷对听觉警报敏感性没有影响。与存储负荷不同,工作记忆执行功能高负荷并没有导致听觉敏感性变弱。该研究结果表明,工作记忆的不同功能负荷在偶然出现的听觉警报探测中的作用不同,执行功能负荷与听觉警报失聪之间的关系符合认知控制负载理论观点,而存储负荷的结果与之相反。研究四通过一个实验探究了经颅直流电刺激和执行功能训练对航空着陆决策任务高负荷情境下听觉警报探测的影响。结果发现,工作记忆执行功能训练期间,向右侧背外侧前额叶皮层施加微弱的阳极电流刺激,不仅能够提高工作记忆执行功能,还能够提升高负荷着陆决策情境下的听觉警报反应敏感性。该研究结果表明,经颅直流电刺激联合工作记忆执行功能训练可以成为提升高负荷情境下听觉警报反应敏感性的有效途径之一。综合上述四个子研究的实验结果,本研究认为认知资源有限性导致高负荷任务情境下出现听觉警报失聪,但认知期望水平和工作记忆能力影响任务负荷的作用效果。此外,工作记忆执行功能负荷与听觉警报失聪之间的关系符合认知控制负载理论,这也为该理论在听觉无意注意加工中的作用提供了实验支持。基于脑功能增强技术的工作记忆训练可以有效改善航空听觉警报失聪,这为航空作业环境中听觉警报警觉性增强以及认知增强提供了实证依据。
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