使用腦電技術(shù)檢測生產(chǎn)過程中精神負(fù)荷

研究目的：

探索使用腦電與皮膚電反應(yīng)評價(jià)生產(chǎn)工作中精神負(fù)荷的方法并檢測器有效性；

實(shí)驗(yàn)方法：

（1）由電器公司的裝配工人參與實(shí)驗(yàn)，分為新手組和熟練組。

（2）首先記錄3分鐘基線；

（3）當(dāng)受試者在正常操作程序中完成30個(gè)試驗(yàn)時(shí)，測量工人Fp1和Fp2兩個(gè)電極數(shù)據(jù)和食指與無名指的皮膚電反應(yīng)。

（4）使用eeglab工具包對腦電數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換（FFT），計(jì)算功率。

（5）對新手組和熟練組的左腦和右腦腦電活動(θ、SMR、β和γ)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（1）獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)表明，在θ頻段功率(P<0.05)、SMR(P<0.05)、β頻段功率(P<0.05)和γ頻段功率(P<0.005)上，新手組明顯大于熟練組。而在大腦左半球，兩組沒有顯著性差異(P>0.05）。

圖1

（2）為了研究給定的過程是否以平衡的方式激活左腦和右腦，計(jì)算左腦和右腦的相對功率差異，也就是“不對稱指數(shù)”。 結(jié)果顯示，在θ頻段(P<0.05)和SMR頻段(P<0.05)的 不對稱性指數(shù)方面，新手組的高于熟練組。

圖2 

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

（1）新手在θ、SMR、β和γ波段產(chǎn)生的平均電壓明顯大于熟練組，表明新手組更大的精神負(fù)荷，新手群體的心理負(fù)荷反映了更直觀和整體的性格。

（2）新手組和熟練組的不對稱指數(shù)對比顯示,新手組有較高的不對稱指數(shù)，這意味著它以更偏側(cè)化的方式激活大腦。

參考文獻(xiàn)：

Ma, Q. G. , Shang, Q. , Fu, H. J. , & Chen, F. Z. . (2012). Mental workload analysis during the production process: eeg and gsr activity. Applied Mechanics & Materials, 220-223, 193-197.