مبارزه با خستگی کارگران با استفاده از فناوری عصبی پوشیدنی

خستگی ناشی از دوره‌های طولانی کار و استراحت ناکافی می‌تواند عملکرد شغلی، آگاهی از موقعیت و توانایی‌های تصمیم‌گیری را مختل کند، حتی زمانی که بیشتر به آن نیاز است. به طور خاص، در محیط‌های حیاتی ایمنی، مانند پاسخ به آتش‌سوزی‌های جنگلی، خستگی با افزایش دو برابری خطر آسیب‌ها و خطاها و افزایش چهار برابری در رفتارهای مخل ایمنی در طول مواقع اضطراری همراه است.

برای کاهش این پیامدها، محققان دانشگاه A&M تگزاس در حال ارزیابی این هستند که چگونه تأثیر کاهش عملکرد ناشی از خستگی در کارگران حیاتی ایمنی، مانند آتش‌نشان‌ها، پرستاران و پزشکان اتاق اورژانس (ER) را می‌توان از طریق استفاده مستقیم از طریق جمجمه به تأخیر انداخت. تحریک جریان (tDCS)، یک فناوری پوشیدنی و غیرتهاجمی تحریک مغز است که از جریان‌های الکتریکی ضعیف برای تحریک بخش‌های خاصی از مغز استفاده می‌کند.

دکتر رنجانا مهتا گفت: “اقدامات متقابل اداری و شخصی، مانند برنامه خواب/نوبت کاری، آموزش و محرک هایی مانند کافئین، رویکردی واکنشی دارند و تا حد زیادی در مواقع اضطراری غیرعملی هستند. در برخی موارد، با عوارض جانبی قابل توجهی همراه هستند.” دانشیار در Wm. مایکل بارنز گروه مهندسی صنایع و سیستم ها. پارادایم‌های تقویت‌کننده انسان برای مقابله فعالانه با کمبودهای خستگی از طریق تحریک عصبی غیرتهاجمی مؤثرتر از محرک‌ها ثابت شده‌اند و ممکن است موانع غالب پذیرش را برطرف کنند.»

تیم تحقیقاتی همچنین شامل رید اسموت، دانشجوی کارشناسی در دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر، و روهیت کارتیکیان، دانشجوی دکترا در دپارتمان مهندسی مکانیک جی.

این تیم یک مطالعه تجربی سه جلسه ای را با 32 شرکت کننده انجام داد. در هر جلسه، شرکت کنندگان یک کار شناختی خسته کننده یک ساعته را تکمیل کردند که نشان داده شده است فرآیندهای شناختی و عملکردهای اجرایی فرد، یعنی حافظه فعال را مختل و مختل می کند. شرکت‌کنندگان یا تحریک آندال، مرتبط با افزایش ناحیه تحریک‌شده مغز را دریافت کردند، یا یک تحریک ساختگی (دارونما) دریافت کردند یا در هر یک از سه جلسه این تحریک را دریافت نکردند.

تحریک در علامت 20 دقیقه در طول کار خستگی به مدت 10 دقیقه در 1 میلی آمپر (میلی آمپر) ارائه شد. عملکرد وظیفه، پاسخ های خستگی، تلاش، ناراحتی و تنوع ضربان قلب نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

از میان تعادل تحریک آندال، تحریک ساختگی و بدون تحریک، تیم دریافت که با فعالیت عصبی هیجان‌انگیز از طریق تحریک آندال، عملکرد کار در شرایط خستگی تقریباً 15 درصد (از 10 تا 50 درصد در سراسر استخر مطالعه) بهبود یافته است. در دو جلسه دیگر کاهش یافت.

محققان همچنین توانستند مزایای انتخابی تحریک آندال را در انتخاب پاسخ دریافت کنند، به عنوان مثال، انتخاب یک اقدام مناسب برای انجام، که با ارائه تحریک افزایش یافت. در حالی که کنترل بازدارنده یا توانایی مهار پاسخ‌های تکانشی، طبیعی و عادتی افزایش نمی‌یابد، افراد می‌توانند این عملکرد شناختی را تحت تحریک آندال حفظ کنند، که در غیر این صورت تحت تحریک ساختگی یا بدون تحریک به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. علاوه بر این، این پیشرفت ها برای مردان و زنان قابل مقایسه بود.

خستگی یک تجربه شخصی است و تحت تأثیر کاهش منابع شناختی و عصبی و همچنین انگیزه قرار می گیرد. جنبه منحصر به فرد این کار درک و به دست آوردن دستاوردهای مختلفی بود که فناوری های عصبی می توانند ارائه دهند.

“پیشرفت های مرتبط با تحریک در سطح ادراکی در دسترس نبودند، به عنوان مثال، افراد رتبه های خستگی کمتری را تحت تحریک آندال گزارش نکردند. ما در حال حاضر در حال بررسی این هستیم که چگونه چنین راه حل هایی در میدان مورد اعتماد و عملیاتی می شوند، به ویژه در سیستم های انسان محور. کارتیکیان گفت.

یافته های مطالعه بر قدرت تحریک عصبی به عنوان یک اقدام متقابل خستگی منصفانه برای حمایت از کارگران در طول عملیات خستگی پرخطر، مانند پاسخ به شرایط اضطراری که می تواند چندین روز یا چند هفته طول بکشد، تأکید می کند، به ویژه با توجه به کمبود نیروی کار ER.

“ما هنوز راه زیادی در پیش داریم تا بتوانیم این فناوری را در میدان عمل کنیم. مطالعه ما از پارامترهای تحریک در سطوحی استفاده کرد که قبلاً آزمایش نشده بود، تا حد زیادی برای روشن کردن روابط دوز-پاسخ، اما همچنین با در نظر گرفتن آنچه عملا امکان پذیر است و اگر قرار باشد از چنین فناوری در عملیات ER استفاده شود، اخلاقی است.” مهتا گفت.

این تیم از آن زمان فاز بعدی آزمایش تجربی را همراه با تلاش‌های کشف مشتری با پاسخ‌دهنده‌های اضطراری با استفاده از برنامه Innovation Corps Sites که توسط ایستگاه آزمایشی مهندسی A&M تگزاس ارائه شده است، آغاز کرده است.

مهتا گفت: «ما متعهد به توسعه راه‌حل‌های مهندسی قابل اعتماد هستیم که برای پاسخ‌دهندگان اضطراری در مواقع نیاز کار می‌کنند؛ بنابراین، اتخاذ یک رویکرد انسان محور بسیار مهم است.