本研究通过虚拟现实技术,搭建能够有效诱发个体高应激反应的VR场景,研究个体在应激适应训练期间的生理心理反应。
研究者邀请 44 名健康的男性大学生与 12 名男性飞行学员,要求他们佩戴VR装置,在虚拟高空场景中完成多个工作记忆任务。使用手环记录其实时心率,并收集唾液皮质醇和主观体验报告(压力水平、积极/消极情绪),以评估应激对其执行功能的影响。
结果表明,本研究创建的方法可有效诱发两组参与者的急性应激反应,适应性训练可显著降低应激对工作记忆绩效的影响。
汪杼彬. (2020). 一种基于高空虚拟现实的应激诱发新范式——有效性研究及其对工作记忆的影响,中国科学院大学,硕士论文.
本研究提出一种使用腕式可穿戴传感器采集的生理信号,在招飞场景下识别飞行学员晕动症程度的方法。
共 295 名航空学院的学生参与研究。他们需佩戴智能手环,用于实时采集整个测验流程中的皮肤电阻和脉搏波信号;正式测验时,学员们坐在每秒转动 180° 的电动转椅上,持续 90 秒。测验结束后,专职医生观察学员的临床反应进行晕动症诊断。
研究者建立的基于皮肤电阻与脉搏波特征的机器学习模型,可以有效地识别出具有晕动症的学员,检出率达83.72%。
Yang, F., Liu, X., Liu, X., & Zhao, G. (under review). Assessment of Motion Sickness Susceptibility using Wearable Physiological Signals for Selection of Flight Cadets. Frontiers in Neurology.
本研究使用心率变异性分析了长期水下巡航对潜艇艇员的心理与感官表现带来的消极影响。
19 名执行 80 天秋冬巡航任务的潜艇艇员参与了本项研究。研究人员分 4 次采集艇员的内在自我感受、外部感官功能和静息状态下的心率变异性,将巡航前的生理心理数据作为基线,将巡航第20、50天的数据用于分析艇员巡航期间的状态,将巡航结束一个月后的数据用于评估艇员身心状态恢复水平;根据心率变异性基线数据将艇员分 2 组(低/高副交感活性组)。
结果表明,在巡航期与恢复期,高副交感活性组的艇员适应性更强,表现出更好的内在自我感受与更强的外部感官功能。
Le Roy, B., Aufauvre-Poupon, C., Ferragu, A., Vannier, A., Martin-Krumm, C., & Trousselard, M. (2023). Cardiac biosignal in confined nuclear submarine patrol: Heart rate variability a marker of adaptation. Acta Astronautica, 203: 469-482.
本研究通过虚拟场景呈现敌我辨识任务,通过分析不同压力水平下受训者的决策行为绩效与生理信号,分析压力水平对军人快速决策的影响。
研究者使用 5 个屏幕环绕 300° 营造虚拟实战场景,邀请 26 名陆军学员参与实验。学员需快速辨别 ( 2 秒内)出现的人物是敌是友,对敌人开枪。高压条件下,若误伤朋友或不及时向敌人开枪,学员腰部受电击;低压条件下仅感到振动。学员佩戴的传感器可实时记录实战期间的心率变异性特征。
研究发现,学员在高压下更容易将朋友误认为敌人,心率变异性的高频成分增加,表现出更高的认知灵活性和行为适应性。
Gamble, K. R., Vettel, J. M., Patton, D. J., Eddy, M. D., Davis, F. C., Garcia, J. O., Spangler, D. P., Thayer, J. F., & Brooks, J. R. (2018). Different profiles of decision making and physiology under varying levels of stress in trained military personnel. International Journal of Psychophysiology, 131: 73-80.