Name: 影响下的驾驶: 音乐听力对驾驶行为的影响 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 25 s
Description: 了解驾驶模拟实验方法，通过控制听觉背景条件评估驾驶行为变化。该方案使用跟车任务和心率监测，帮助研究者探索音乐对驾驶表现及主观情绪的影响机制。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本研究由法国国家科研署（ANR）通过“未来投资”计划（ANR-11-IDEX-0007）资助，隶属于里昂大学 LABEX CORTEX 项目（ANR-11-LABX-0042）。

本文所述所有方法均经里昂第二大学心理学系伦理委员会批准，并已获得所有参与者的知情同意。
注意：通过在当地社区及大学内张贴通知的方式招募参与者。
1. 参与者
<ol>
	<li>确保参与者持有驾驶执照且具备至少两年的驾驶经验。</li>
	<li>确保参与者具有正常或矫正至正常的视力和听力。</li>
	<li>确保参与者无精神疾病（例如精神分裂症）。</li>
	<li>招募数量相近的女性和男性参与者。</li>
	<li>为参与者配备与手表连接的心率带，以监测心率。</li>
	<li>要求参与者自由选择自己偏好的音乐曲目（参与者选择示例：Mark Ronson 与 Bruno Mars 合作的 Uptown Funk，或 OMI 的 Cheerleader）。请参与者将所选音乐曲目提供在 U 盘上。使用该曲目为实验创建不同的音乐背景（见第 3 节）。</li>
</ol>
2. 驾驶模拟
注意：以下步骤基于舍布鲁克大学开发的一种新型驾驶模拟器BB_Sim进行描述，该模拟器包含一台计算机、三块屏幕，以及用于驾驶控制的方向盘、油门和刹车踏板。最初的研究使用了另一种基于开源OpenSD2S软件的驾驶模拟器18。
<ol>
	<li>将驾驶模拟器的驾驶噪声（即被驾驶车辆的发动机噪声）设置为 ± 25dB。</li>
	<li>让受试者坐在模拟器前方，距离屏幕约 60 cm（三块屏幕位于受试者正前方，&#160;每块屏幕尺寸为 48 cm x 30 cm，&#160;在水平轴上共覆盖&#160;137.52° 的视觉角度，在垂直轴上覆盖 28.65° 的视觉角度），座椅采用改装的汽车座椅。</li>
	<li>让受试者通过座椅下方的调节手柄调整座椅与踏板之间的距离。</li>
	<li>当受试者处于舒适位置后，向其说明模拟器各项功能的使用方法（例如，如何操作加速踏板、制动踏板和方向盘）。</li>
	<li>告知受试者可能会出现模拟器晕动症的情况，并明确告知如有需要可随时终止模拟实验。</li>
	<li>使用一条乡村道路场景，该道路每个方向各有一条车道，包含五个左弯和五个右弯，且无任何交通车辆。</li>
</ol>
3. 音乐背景
<ol>
	<li>使用软件调整音乐的节奏，但不改变音调。</li>
	<li>为每位参与者创建四种听觉背景：（1）无音乐，不播放任何附加音乐；（2）音乐，播放每位参与者偏好的音乐曲目且不做任何修改；（3）音乐+10，播放每位参与者偏好的音乐曲目，但节奏加快，加快幅度为原始节奏的10%；（4）音乐-10，播放每位参与者偏好的音乐曲目，但节奏减慢，减慢幅度为原始节奏的10%。</li>
	<li>控制音乐的强度。已知音乐强度会影响驾驶表现19。除“无音乐”条件外，所有听觉背景的音乐强度均设定为75 dB。</li>
	<li>使用软件在每次驾驶全程播放四种音乐背景之一。通过位于参与者左右两侧的两个有源监听扬声器播放音乐。</li>
</ol>
4. 模拟跟车任务
<ol>
	<li>说明任务要求：&#34;请像在真实生活情境中一样驾驶。您的目标是以较近但安全且恒定的距离跟随前方车辆，就像在一条不熟悉的路线上跟随一位朋友。" 告知参与者路径上没有交通车辆或障碍物。</li>
	<li>以训练阶段开始模拟，使参与者熟悉驾驶模拟器、模拟环境、车辆控制装置以及跟车任务。当参与者感到适应后，结束训练阶段。</li>
	<li>开始正式实验驾驶。启动模拟跟车任务及四种背景音乐之一。</li>
	<li>在每次模拟跟车任务开始时同步记录心率数据，并在该次驾驶任务结束时停止记录。</li>
	<li>在模拟驾驶任务中，驾驶员首先行驶50米，然后在&#34;停车"标志处停下。当参与者的车辆完全停止后，一辆先导车辆出现在交叉路口左侧的道路上。指示参与者跟随该车辆。在初始阶段，先导车辆静止并设定速度为20 kph，以便被驾驶车辆能够接近；随后，在每60秒为一个周期的时间内，其速度在45 kph至70 kph之间呈正弦变化，持续3分钟。之后，要求参与者停止驾驶。</li>
	<li>在跟车任务中，使用一条双向两车道道路。为提供逼真的驾驶环境，道路路段应包含数量均衡的左弯（n = 5）和右弯（n = 5），曲率半径范围为45 m至300 m。此外，在道路边缘添加树木、护栏、田野和地形等视觉元素。</li>
	<li>对四种不同的背景音乐依次重复进行跟车任务。每次跟车任务总时长约4分钟（包括3分钟的实际跟车阶段以及驾驶模拟的起始和结束阶段）。 
	注：如有需要，可延长跟车任务的持续时间。</li>
	<li>每次跟车任务之间安排5分钟的休息时间，以减少任务间的延续效应。</li>
	<li>采用拉丁方设计，在不同参与者之间对四种背景音乐的呈现顺序进行平衡。</li>
</ol>
5. 数据采集
<ol>
	<li>在每种实验条件下，使用已在法语中验证的简式情绪内省量表（Brief Mood Introspection Scale, BMIS）20收集参与者的主观情绪21,22。该问卷可提供参与者在四个情绪维度上的数据：愉快/不愉快、兴奋/平静、积极/疲倦、消极/放松。</li>
	<li>收集生理指标。利用心率监测手表以每秒一个样本的频率记录的数据，计算每种实验条件下整个驾驶过程中的平均心率和心率变异性。实际操作中，通过平均每种实验条件下收集的所有数据来计算平均心率，并通过计算相同数据的标准差来获得心率变异性。</li>
	<li>通过平均车头时距和车头时距变异性来测量客观驾驶行为。以60 Hz的采样频率在每个时间步记录被跟随车辆和前方引导车辆的位置与速度。
	<ol>
		<li>在每个时间步，计算车头时距，即假设前方引导车辆位置固定且被跟随车辆速度不变时，被跟随车辆到达前方引导车辆当前位置所需的时间。</li>
		<li>对一次驾驶过程中收集的所有车头时距值取平均，得到平均车头时距，并计算这些值的标准差以获得车头时距变异性。 
		注：可计算多个变量以描述跟车任务中的驾驶行为。车头时距尤为适用，因其能够反映驾驶员选择的被跟随车辆与前方车辆之间的安全距离。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Lee, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fifty+Years+of+Driving+Safety+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Factors%22%5BJournal%5D)">Fifty Years of Driving Safety Research.</a> Human Factors. 50 (3), (Cover story) 521-528 (2008).</li>
<li>Zatorre, R. J., Peretz, I. The Biological Foundations of Music: Annals of the New York Academy of Sciences. , New York. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.nyas.org/publications/Annals/Detail.aspx?cid=543a809f-1f08-4457-914c-76c78fcc3b48">http://www.nyas.org/publications/Annals/Detail.aspx?cid=543a809f-1f08-4457-914c-76c78fcc3b48</a> (2001).</li>
<li>Glacken, C. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGlacken%2C+CJ+%22Traces+on+the+Rhodian+shore%3A+Nature+and+culture+in+Western+thought+from+ancient+times+to+the+end+of+the+eighteenth+century%22">Traces on the Rhodian shore: Nature and culture in Western thought from ancient times to the end of the eighteenth century</a>. , Univ of California Press. (1973).</li>
<li>Schäfer, T., Sedlmeier, P., Städtler, C., Huron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+psychological+functions+of+music+listening%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">The psychological functions of music listening.</a> Frontiers in Psychology. 4, (AUG) (2013).</li>
<li>Rentfrow, P. J., Gosling, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+do+re+mi%27s+of+everyday+life%3A+the+structure+and+personality+correlates+of+music+preferences%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+personality+and+social+psychology%22%5BJournal%5D)">The do re mi's of everyday life: the structure and personality correlates of music preferences.</a> Journal of personality and social psychology. 84 (6), 1236(2003).</li>
<li>Dibben, N., Williamson, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+exploratory+survey+of+in-vehicle+music+listening%5BTitle%5D)+AND+%22Psychology+of+Music%22%5BJournal%5D)">An exploratory survey of in-vehicle music listening.</a> Psychology of Music. 35 (4), 571-589 (2007).</li>
<li>Juslin, P. N., Laukka, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression%2C+Perception%2C+and+Induction+of+Musical+Emotions%3A+A+Review+and+a+Questionnaire+Study+of+Everyday+Listening%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+New+Music+Research%22%5BJournal%5D)">Expression, Perception, and Induction of Musical Emotions: A Review and a Questionnaire Study of Everyday Listening.</a> Journal of New Music Research. 33 (3), 217-238 (2004).</li>
<li>Västfjäll, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotion+Induction+through+Music%3A+A+Review+of+the+Musical+Mood+Induction+Procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Musicae+Scientiae%22%5BJournal%5D)">Emotion Induction through Music: A Review of the Musical Mood Induction Procedure.</a> Musicae Scientiae. 5, 1 Suppl 173-211 (2002).</li>
<li>Mayer, J. D., Gaschke, Y. N., Braverman, D. L., Evans, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mood-Congruent+Judgment+Is+a+General+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Personality+and+Social+Psychology%22%5BJournal%5D)">Mood-Congruent Judgment Is a General Effect.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 63 (1), 119-132 (1992).</li>
<li>Lewis, P. A., Critchley, H. D., Smith, A. P., Dolan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+mechanisms+for+mood+congruent+memory+facilitation%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Brain mechanisms for mood congruent memory facilitation.</a> NeuroImage. 25 (4), 1214-1223 (2005).</li>
<li>Blaney, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Affect+and+memory%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+bulletin%22%5BJournal%5D)">Affect and memory: a review.</a> Psychological bulletin. 99 (2), 229(1986).</li>
<li>Wiesenthal, D. L., Hennessy, D. A., Totten, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Influence+of+Music+on+Driver+Stress1%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+applied+social+psychology%22%5BJournal%5D)">The Influence of Music on Driver Stress1.</a> Journal of applied social psychology. 30 (8), 1709-1719 (2000).</li>
<li>van der Zwaag, M., Janssen, J. H., Nass, C., Westerink, J., Chowdhury, S., de Waard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+music+to+change+mood+while+driving%5BTitle%5D)+AND+%22Ergonomics%22%5BJournal%5D)">Using music to change mood while driving.</a> Ergonomics. 56 (10), 1504-1514 (2013).</li>
<li>Jallais, C., Gabaude, C., Paire-Ficout, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((When+emotions+disturb+the+localization+of+road+elements%3A+Effects+of+anger+and+sadness%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+research+part+F%3A+traffic+psychology+and+behaviour%22%5BJournal%5D)">When emotions disturb the localization of road elements: Effects of anger and sadness.</a> Transportation research part F: traffic psychology and behaviour. 23, 125-132 (2014).</li>
<li>Pêcher, C., Lemercier, C., Cellier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotions+drive+attention%3A+Effects+on+driver%27s+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Safety+Science%22%5BJournal%5D)">Emotions drive attention: Effects on driver's behaviour.</a> Safety Science. 47 (9), 1254-1259 (2009).</li>
<li>Hoc, J. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+ecological+validity+of+research+in+cognitive+ergonomics%5BTitle%5D)+AND+%22Theoretical+Issues+in+Ergonomics+Science%22%5BJournal%5D)">Towards ecological validity of research in cognitive ergonomics.</a> Theoretical Issues in Ergonomics Science. 2 (3), 278-288 (2001).</li>
<li>Kaptein, N., Theeuwes, J., Van Der Horst, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Driving+simulator+validity%3A+Some+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+Research+Record%3A+Journal+of+the+Transportation+Research+Board%22%5BJournal%5D)">Driving simulator validity: Some considerations.</a> Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. (1550), 30-36 (1996).</li>
<li>Filliard, N., Icart, E., Martinez, J. -L., Gerin, S., Merienne, F., Kemeny, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Software+assembly+and+open+standards+for+driving+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Driving+simulation+conference+Europe+2010%22%5BJournal%5D)">Software assembly and open standards for driving simulation.</a> Proceedings of the Driving simulation conference Europe 2010. , 99-108 (2010).</li>
<li>Dalton, B. H., Behm, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+noise+and+music+on+human+and+task+performance%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Occupational+Ergonomics%22%5BJournal%5D)">Effects of noise and music on human and task performance: A systematic review.</a> Occupational Ergonomics. 7, 143-152 (2007).</li>
<li>Mayer, J. D., Gaschke, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brief+Mood+Introspection+Scale+%28+BMIS+%29%5BTitle%5D)+AND+%22Psychology%22%5BJournal%5D)">Brief Mood Introspection Scale ( BMIS ).</a> Psychology. 19 (3), 1995(1995).</li>
<li>Niedenthal, P. M., Dalle, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Le+mariage+de+mon+meilleur+ami%3A+Emotional+response+categorization+and+naturally+induced+emotions%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Social+Psychology%22%5BJournal%5D)">Le mariage de mon meilleur ami: Emotional response categorization and naturally induced emotions.</a> European Journal of Social Psychology. 31 (6), 737-742 (2001).</li>
<li>Dalle, N., Niedenthal, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((La+r%C3%A9organisation+de+l%27espace+conceptuel+au+cours+des+%C3%A9tats+%C3%A9motionnels%5BTitle%5D)+AND+%22Annee+Psychologique%22%5BJournal%5D)">La réorganisation de l'espace conceptuel au cours des états émotionnels.</a> Annee Psychologique. 103 (4), 585-616 (2003).</li>
<li>Navarro, J., Reynaud, E., Osiurak, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroergonomics+of+car+driving%3A+A+critical+meta-analysis+of+neuroimaging+data+on+the+human+brain+behind+the+wheel%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Neuroergonomics of car driving: A critical meta-analysis of neuroimaging data on the human brain behind the wheel.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 95, 464-479 (2018).</li>
<li>Ünal, A. B., de Waard, D., Epstude, K., Steg, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Driving+with+music%3A+Effects+on+arousal+and+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+Research+Part+F%3A+Traffic+Psychology+and+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Driving with music: Effects on arousal and performance.</a> Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour. 21, 52-65 (2013).</li>
<li>Navarro, J., Osiurak, F., Reynaud, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+the+Tempo+of+Music+Impact+Human+Behavior+Behind+the+Wheel%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Factors%22%5BJournal%5D)">Does the Tempo of Music Impact Human Behavior Behind the Wheel.</a> Human Factors. 60 (4), 556-574 (2018).</li>
<li>Brackstone, M., Mcdonald, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Car-following+a+historical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+Research+Part+F%3A+Traffic+Psychology+and+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Car-following a historical review.</a> Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour. 2, 181-196 (2000).</li>
<li>Chapman, P. R., Underwood, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+search+of+driving+situations%3A+Danger+and+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">Visual search of driving situations: Danger and experience.</a> Perception. 27 (8), 951-964 (1998).</li>
<li>Russell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Circumplex+Model+of+Affect%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Personality+and+Social+Psychology%22%5BJournal%5D)">A Circumplex Model of Affect.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 39 (6), 1161-1178 (1980).</li>
<li>Russell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core+affect+and+the+psychological+construction+of+emotion%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+review%22%5BJournal%5D)">Core affect and the psychological construction of emotion.</a> Psychological review. 110 (1), 145-172 (2003).</li>
<li>Posner, J., Russell, J. A., Peterson, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+circumplex+model+of+affect%3A+an+integrative+approach+to+affective+neuroscience%2C+cognitive+development%2C+and+psychopathology%5BTitle%5D)+AND+%22Development+and+psychopathology%22%5BJournal%5D)">The circumplex model of affect: an integrative approach to affective neuroscience, cognitive development, and psychopathology.</a> Development and psychopathology. 17 (3), 715-734 (2005).</li>
<li>Feldman Barrett, L., Russell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Independence+and+Bipolarity+in+the+Structure+of+Current+Affect%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Personality+and+Social+Psychology%22%5BJournal%5D)">Independence and Bipolarity in the Structure of Current Affect.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 74 (4), 967-984 (1998).</li>
<li>Caird, J. K., Johnston, K. A., Willness, C. R., Asbridge, M., Steel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+meta-analysis+of+the+effects+of+texting+on+driving%5BTitle%5D)+AND+%22Accident+Analysis+and+Prevention%22%5BJournal%5D)">A meta-analysis of the effects of texting on driving.</a> Accident Analysis and Prevention. 71, 311-318 (2014).</li>
<li>He, J., Becic, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mind+Wandering+Behind+the+Wheel%3A+Performance+and+Oculomotor+Correlates%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Factors%22%5BJournal%5D)">Mind Wandering Behind the Wheel: Performance and Oculomotor Correlates.</a> Hum Factors. , (2009).</li>
<li>Navarro, J., François, M., Mars, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Obstacle+avoidance+under+automated+steering%3A+Impact+on+driving+and+gaze+behaviours%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+Research+Part+F%3A+Traffic+Psychology+and+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Obstacle avoidance under automated steering: Impact on driving and gaze behaviours.</a> Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour. 43, 315-324 (2016).</li>
<li>Navarro, J., Yousfi, E., Deniel, J., Jallais, C., Bueno, M., Fort, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+false+warnings+on+partial+and+full+lane+departure+warnings+effectiveness+and+acceptance+in+car+driving%5BTitle%5D)+AND+%22Ergonomics%22%5BJournal%5D)">The impact of false warnings on partial and full lane departure warnings effectiveness and acceptance in car driving.</a> Ergonomics. 59 (12), 1553-1564 (2016).</li>
<li>Navarro, J., Deniel, J., Yousfi, E., Jallais, C., Bueno, M., Fort, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+lane+departure+warnings+onset+and+reliability+on+car+drivers%27+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Ergonomics%22%5BJournal%5D)">Influence of lane departure warnings onset and reliability on car drivers' behaviors.</a> Applied Ergonomics. 59, 123-131 (2017).</li>
<li>Navarro, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human-machine+interaction+theories+and+lane+departure+warnings%5BTitle%5D)+AND+%22Theoretical+Issues+in+Ergonomics+Science%22%5BJournal%5D)">Human-machine interaction theories and lane departure warnings.</a> Theoretical Issues in Ergonomics Science. 18 (6), 519-547 (2017).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

该方法非常适合用于认知工效学研究，因为它在实验控制性与生态效度之间提供了极佳的平衡16。虽然严格的实验控制对于确保所收集的结果与实验操纵相关至关重要，但如果结果仅局限于实验条件，则其实际意义有限。事实上，只有当科学结果能够推广到现实生活情境时，才具有研究价值。这些观点并非意味着只有真实生活中的实验才有价值，而是强调一种方法的生态效度取决于研究的具体目标16。本研究所述方法更适合那些关注现实生活中人类认知与行为（例如汽车驾驶）并需要良好实验控制的研究人员。当然，该方法并不能完全复现现实生活中的驾驶情境，在真实驾驶中，各种声音或噪声可能干扰音乐对驾驶行为的影响。在真实的驾驶情境中，由于驾驶员自身安全受到威胁，这也可能影响实验结果。然而，通过此处提出的方法，驾驶任务并未被分解，驾驶员可以在模拟环境中像平时一样驾驶，且事件（例如前车速度变化）能够在不同实验条件之间以及不同参与者之间被精确地重复呈现。该方法也存在局限性。驾驶是一项复杂的活动，此处复现的跟车任务只是众多可能驾驶任务中的一种。在跟车任务中，研究重点在于速度控制，而对横向控制以及涉及不同层次...

近几十年来，驾驶汽车的活动迅速增加，如今已成为现代社会中许多人的日常活动。随着这一趋势的发展，驾驶行为已成为人因研究领域的一个热门研究课题1。
无论考虑何种人群或历史时期，通常定义人类文明的主要文化活动都极为有限2。音乐便是其中之一，与工具使用及支撑语言能力的符号推理并列3。因此，演奏和聆听音乐是一项重要的个体与社会活动。Schäfer 等人4基于全面的文献综述，发现与音乐聆听相关的非冗余功能约有130种，并据此归纳出三大音乐聆听元功能：（1）唤醒与情绪调节，（2）自我意识实现，（3）社会关联表达。因此，人们经常在各种情境和场所中聆听音乐5。其中，驾驶时聆听音乐极为普遍，有研究显示驾驶员约在四分之三的驾驶时间内报告正在听音乐6。
已知音乐聆听会影响听者的情绪状态7，因此在多种情境和研究领域中可诱发情绪变化8。根据情绪一致性理论，个体的行为与其情绪相关9，该结论已从神经影像学10和行为实验11中获得证据支持。基于这一逻辑，聆听音乐可以改变驾驶员的情绪，进而影响其驾驶行为。
驾驶过程中由音乐引发的情绪变化在某些条件下可改善驾驶表现，而在其他条件下则可能导致表现下降。一方面，在复杂且高要求的驾驶环境中，舒缓的音乐被发现能够调节情绪状态：&#160; 它可缓解负面情绪，降低压力水平，并提升驾驶员的放松感与平静感12。研究表明，与渐进式音乐变化相比，突变式音乐变化所产生的放松效果更为显著13。另一方面，当通过音乐和引导性意象诱发愤怒情绪后，驾驶员在驾驶场景中识别危险的反应速度较之中性情绪状态下的表现更慢14。驾驶时聆听令人愉快的音乐也被发现会损害车辆横向控制的效率，而悲伤音乐对车辆的横向控制则无显著影响15。简言之，驾驶员的情绪对驾驶表现的影响可能截然相反，具体取决于所播放的音乐类型、诱发的情绪状态以及具体的驾驶情境。
本文所报告方法的目的是提供一种实验上高度可控的驾驶情境，以研究聆听音乐对驾驶行为的影响。为确保驾驶情境的可重复性，本研究采用基于驾驶模拟的方法。乍看之下，驾驶模拟可能被视为真实驾驶研究的一种降级版本。然而实际情况更为复杂，不能绝对地认为某种特定的实验设置就是最佳的实验方案。相反，最佳的实验设计应最准确地满足具体研究的需求16。尽管真实车辆驾驶最能还原日常生活中的驾驶情境，但也存在一些缺点：实验操控可能带来的驾驶员安全风险、驾驶表现可能受到损害，以及对驾驶环境（包括交通状况、天气条件、光照条件、环境噪声水平等）的控制存在困难。相反，尽管驾驶模拟器在真实感上不及实际车辆，但其实验条件和操控可以被严格控制并重复实施17。因此，不同参与者可暴露于完全相同的实验条件下。此外，由于仅涉及虚拟安全（而非实际安全），那些可能影响驾驶表现的实验操控也得以实现。综上所述，驾驶模拟在保持驾驶活动自然性（即外部效度）与实现严格实验控制（即内部效度）之间提供了极佳的平衡。

<table><tbody><tr><td>音频编辑软件 Audacity</td><td>Audacity</td><td>开源软件</td><td>https://www.audacityteam.org</td></tr><tr><td>驾驶模拟器</td><td>Universit&amp;eacute; de Sherbrooke</td><td>BB sim</td><td></td></tr><tr><td>带心率监测功能的 Polar 手表</td><td>Polar</td><td>RC3</td><td>https://www.polar.com/fr</td></tr><tr><td>扬声器</td><td>Yamaha</td><td>MSP3</td><td></td></tr><tr><td>方向盘和踏板</td><td>Logitech</td><td>G27</td><td></td></tr></tbody></table>

音乐对驾驶行为的影响：驾驶时听音乐的后果

Driving Under the Influence: How Music Listening Affects Driving Behaviors

在现代社会中，驾车是许多人的日常活动。驾驶员在驾驶时常会听音乐。本文介绍的方法旨在研究听音乐如何影响驾驶行为。本研究选用驾驶模拟实验，因为它既能提供高度受控的实验环境，又具有较好的生态效度。驾驶行为通过跟车任务进行评估。具体而言，要求参与者像在真实驾驶中一样跟随前方车辆行驶。前方车辆的速度随时间变化，参与者需持续调整自身车速以保持安全距离。采用车距时间（inter-vehicular time）作为评估驾驶行为的指标。此外，还采集了参与者的主观情绪状态和生理唤醒水平，以补充对驾驶行为的分析。因此，通过该方法获得的结果能够同时反映个体在跟车任务中的内部状态（即主观情绪和生理唤醒水平）以及驾驶行为表现。

主要比较基于以下实验条件。第一个实验条件为无音乐与有音乐的对比，即通过配对t检验，比较无音乐背景与个体偏好的音乐背景之间的差异。这些分析旨在评估聆听偏好音乐相较于无音乐对照条件的影响。第二个实验条件为四种不同的音乐背景，即通过重复测量方差分析，比较无音乐、音乐、音乐+10和音乐-10四种条件，其中后三者代表相对于对照条件（无音乐）的音乐节奏操控。
与无音乐条件相比，音乐在简式情绪自评量表四个维度中的三个维度上对主观情绪产生了显著影响（图1）。在愉悦-不愉悦维度（t(23) = -2.75；p &lt; 0.01）、唤醒-平静维度（t(23) = -2.67；p &lt; 0.01）以及积极-疲倦维度（t(23) = 3.54；p &lt; 0.001）上均发现了显著差异。而在消极-放松维度上未观察到显著差异（t(23) = 1.05；p = 0.153）。...

本文介绍了一种在模拟驾驶环境中评估跟随车辆行驶时驾驶行为的实验方案。该方案用于比较不同听觉背景对驾驶行为的影响。

驾驶汽车是现代社会中许多人的日常活动。驾驶员在驾驶时常听音乐。本文介绍的方法……

本方案提供了一个高度可控的汽车驾驶情境，参与者需要根据前车速度持续调整自身车速。在驾驶模拟器中驾驶与真实道路驾驶有所不同，模拟环境中的所有事件均为预先设计并处于可控状态。驾驶模拟的主要优势在于能够为不同参与者提供相同的驾驶条件，并能够敏感地检测个体间的差异以及同一参与者在不同次测试中的个体变异。驾驶场景必须提前经过周密的设计，还需要通过若干名预试验参与者进行测试。这些分析还需要预先计算，我们需要计算哪些指标，以及如何进行计算。演示该流程的是我实验室的研究工程师 Vivien Gaujoux。首先引导受试者进入实验房间。确保参与者持有有效驾照，具备至少若干年的驾驶经验，且视力和听力正常或经矫正后正常。要求参与者提供一个U盘，内含预先选定的个人偏好音乐曲目，以在实验期间营造不同的音乐背景。随后，为参与者佩戴与手表连接的心率带，用于监测心率。接下来，让受试者坐在模拟器前的改良汽车座椅上，距离屏幕约60厘米。允许受试者通过座椅下方的把手调节座椅与踏板之间的距离。当受试者处于舒适位置后，向其说明模拟器各项功能的使用方法。然后向参与者说明可能会出现模拟晕动症的情况，并告知参与者如有需要可随时终止模拟。在计算机屏幕上显示一条乡村道路，每个方向各有一条车道，道路包含五个左弯和五个右弯，且无任何交通车辆。将模拟驾驶的环境噪声设定为25分贝。接下来，在不改变音高的情况下调整音乐的节奏。为参与者创建四种听觉背景：无音乐、音乐、音乐加10和音乐减10。然后，除无音乐条件外，将所有听觉背景的音乐强度设置为75分贝。最后，在每次实验驾驶的整个过程中，使用软件通过位于参与者左右两侧的两个有源监听音箱播放四种背景音乐中的一种。首先向参与者说明实验任务的相关指示，告知其应如同在真实生活情境中一样进行驾驶，并说明道路上无任何交通车辆或障碍物。然后开始模拟实验的训练阶段，使参与者熟悉驾驶模拟器、模拟环境、车辆控制以及跟车任务。当参与者感到适应后，停止训练阶段。接下来，启动模拟跟车任务以及四种背景音乐中的一种。在模拟汽车驾驶任务中，首先让驾驶员行驶50米，然后在停车标志处停下。当受试者的车辆停稳后，一辆前导车辆将出现在路口左侧的道路上。指示受试者跟随该车辆行驶。在初始阶段，前车速度保持静止并设定为 20 千米/小时，随后让被驾驶车辆逐渐追上。观察受试者继续驾驶，随后车速在每 60 秒的周期内以正弦方式在 45 千米/小时至 70 千米/小时之间变化，持续三分钟。然后要求受试者停止驾驶。进行跟车任务时，使用一条具有双向交通车道的双车道道路。为了提供逼真的驾驶环境，道路路段应包含数量均衡的左弯和右弯，曲率半径范围为45米至300米。此外，在道路边缘添加视觉元素，例如树木、护栏、田野和地形地貌。在每次模拟跟车任务开始时记录心率数据，并在该驾驶任务结束时停止记录。最后，每次跟车任务之间让参与者休息五分钟，以减少延续效应。实验结束后，使用简式情绪内省量表收集参与者的主观情绪状态。接下来，利用心率监测手表以每秒一个样本的频率记录的数据，计算每种实验条件下整个驾驶过程中的平均心率和心率变异性。然后通过平均车头时距和车头时距变异性来评估客观驾驶行为。在每个时间步长以60赫兹的采样率记录被驾驶车辆和前导车辆的位置及速度。在每个时间步，计算车头时距，即假设前车位置固定且后车速度不变时，后车到达前车位置所需的时间。最后，对一次驾驶过程中收集的所有数值取平均，得到平均车头时距，并计算这些数值的标准差以获得车头时距变异性。结果表明，与无音乐条件相比，音乐条件在简式情绪内省量表四个维度中的三个维度上对主观情绪产生了显著影响。综合考虑全部四种听觉背景环境，BMIS量表的四个维度均显示出对主观情绪的显著影响。无音乐与有音乐背景下的平均心率存在显著差异，且在四种听觉背景条件下，心率亦表现出显著不同。然而，在两种情况下，背景条件对心率变异性均未产生显著影响。此外，无音乐与有音乐背景下的平均车车间隔时间存在显著差异，但在四种听觉背景条件下，该差异并不显著。在两种情况下，车车间隔时间的标准差均未受到背景条件的显著影响。向参与者提供的指导说明对于实验方案的成功至关重要。实验人员必须确保参与者理解，他们应像在现实生活中一样跟随前车行驶。本方案所述程序并未涵盖所有可能的驾驶场景。跟车任务可结合其他驾驶情境的研究加以补充，例如在高速公路上驾驶或在城镇中驾驶等。驾驶模拟的主要优势在于与真实驾驶相比，能够为参与者提供更高的安全性。然而，由于部分参与者可能会出现晕动症，我们建议一旦参与者感到头晕，应立即停止模拟。

driving-under-influence-how-music-listening-affects-driving

Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

影响下的驾驶: 音乐听力对驾驶行为的影响

本文描述了一种用于深入评估听觉和认知能力（这些能力与听力技能相关）的测试组合（IMAP）。该测试组合易于实施、适合儿童，且不受语言混杂因素的影响。刺激材料的生成和测试流程的管理均由一个软件平台（IHR-STAR）控制，以确保实验程序的可重复性。...

理解听力：IMAP测试量表

本文介绍了一项研究方案，用于评估日常生活中音乐聆听与心理生理应激（通过主观应激水平、唾液皮质醇和唾液α-淀粉酶测定）之间的关联。文中提供了关于研究设计、材料、方法、受试者选择及统计分析的建议，并展示了代表性结果并进行讨论。...

评估日常生活中聆听音乐对心理生理应激的影响

本实验采用解剖学约束的脑磁图（aMEG）方法，研究急性酒精中毒状态下认知控制参与过程中脑部振荡动态及远距离功能同步性。...

酒精中毒对认知控制过程中额叶神经同步性的干扰

Flypub 检测法用于测量果蝇 Drosophila melanogaster...

研究乙醇诱导的行为去抑制与敏感化现象的 Flypub

本方案描述了一种用于驾驶相关研究的驾驶模拟平台及触觉振动工具包，并展示了一个探究触觉警示有效性的示例实验。...

用于驾驶相关研究的触觉振动工具包与驾驶模拟平台

本研究旨在表明，渐进比率计算机辅助酒精输注系统（CAIS）范式是一种可靠且敏感的方法，可用于研究人类酒精自我给药行为相关的动机特性。...

酒精奖赏动机：人类静脉内酒精自我给药递增比率范式的预测因素

激光捕获显微切割与微流控反转录定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）相结合，可在单个神经元和胶质细胞中实现转录组检测的解剖学与生物技术特异性。将创新方法与系统生物学策略应用于精神疾病研究，可能推动对疾病机制的理解与治疗手段的发展，例如成瘾中的神经炎症性奖赏缺失假说。...

利用解剖学特异性单细胞基因表达方法研究成瘾行为中反奖赏驱动因素

目前尚不清楚来自腹侧视觉通路的自上而下信号如何影响运动。我们建立了一种实验范式，用于检测在三维深度反转错觉条件下朝向目标的运动行为。研究发现，在错觉和真实视觉条件下，无论是有意识的目标导向运动，还是自动动作，均存在显著差异。...

探索自上而下视觉过程对运动行为影响的方法

本文介绍了干扰刺激-反应绑定范式。该范式可用于揭示无关刺激在与目标竞争反应时对人类行为所产生的影响。在此范式中，可同时分析反应提取效应和干扰刺激抑制效应。...

无关刺激与动作控制：通过干扰项-反应绑定范式分析被忽略刺激的影响

用于评估普通人群感知与感觉运动时序能力的行为任务即，...

揭示节拍失聪：通过同步手指敲击与感知计时任务检测节奏障碍

同步手指敲击，感知计时任务，节拍感知，节奏障碍，听觉-运动同步，节拍失聪，神经认知评估，音乐认知，时间感知，运动协调

了解驾驶模拟实验方法，通过控制听觉背景条件评估驾驶行为变化。该方案使用跟车任务和心率监测，帮助研究者探索音乐对驾驶表现及主观情绪的影响机制。

音乐对驾驶行为的影响：驾驶时听音乐的后果

探索更多视频