27 marca 2019
Tutaj prezentujemy protokół do oceny zachowań podczas jazdy podczas jazdy samochodem w symulowanym środowisku jazdy. Prezentowany protokół służy do porównania wpływu różnych środowisk słuchowych na zachowania związane z prowadzeniem pojazdu.
Protokół ten zapewnia dobrze kontrolowaną sytuację podczas jazdy samochodem, w której uczestnicy muszą stale dostosowywać prędkość swojego pojazdu do prędkości pojazdu prowadzącego. Jazda w symulatorze różni się od jazdy w prawdziwym życiu. Wszystkie wydarzenia wewnątrz symulacji zostały zaplanowane i są pod kontrolą.
Główną zaletą symulacji jazdy jest zapewnienie tych samych warunków jazdy różnym uczestnikom oraz wyczulenie na różnice międzyosobnicze i indywidualne różnice między jednym wypełnieniem protokołu a drugim. Sytuacje związane z jazdą muszą być dokładnie przemyślane z dużym wyprzedzeniem. Muszą one również zostać przetestowane przez kilku uczestników pilotażu.
Analizy muszą być również wcześniej obliczone, jakie wskaźniki zamierzamy obliczyć i w jaki sposób wykonamy obliczenia. Procedurę zademonstruje Vivien Gaujoux, inżynier badawczy w moim laboratorium. Zacznij od odprowadzenia uczestnika do pokoju eksperymentalnego.
Upewnij się, że mają prawo jazdy, co najmniej lata doświadczenia w prowadzeniu pojazdów, normalny lub skorygowany do normalnego wzroku i przesłuchania. Poproś uczestnika, aby dostarczył pamięć USB z wstępnie wybranymi preferowanymi utworami muzycznymi, aby stworzyć różne tła muzyczne podczas eksperymentu. Następnie wyposaż uczestnika w pas do pomiaru tętna połączony z zegarkiem, który monitoruje tętno.
Następnie posadź uczestnika przed symulatorem w zmodyfikowanym foteliku samochodowym, w odległości około 60 centymetrów od ekranów. Pozwól uczestnikowi wyregulować odległość między siedzeniem a pedałami za pomocą uchwytu pod siedzeniem. Gdy uczestnik znajdzie się w wygodnej pozycji, przekaż instrukcje dotyczące korzystania z funkcji symulatora.
Następnie poinformuj uczestnika o chorobie symulacyjnej, która czasami może wystąpić, i poinformuj uczestnika, że symulacja zostanie przerwana w dowolnym momencie, jeśli zajdzie taka potrzeba. Na ekranie komputera pokaż wiejską jezdnię z jednym pasem ruchu w każdym kierunku z pięcioma zakrętami w lewo i pięcioma zakrętami w prawo oraz bez ruchu. Ustaw symulacyjny hałas jazdy na 25 decybeli.
Następnie zmodyfikuj tempo muzyki bez żadnej modyfikacji wysokości dźwięku. Utwórz cztery tła słuchowe dla uczestnika: brak muzyki, muzyka, muzyka plus 10 i muzyka minus 10. Następnie ustaw intensywność muzyki na 75 decybeli dla wszystkich środowisk słuchowych, z wyjątkiem stanu braku muzyki.
Na koniec użyj oprogramowania, aby odtworzyć jedno z czterech muzycznych teł na dwóch bocznych głośnikach monitorowych znajdujących się po prawej i lewej stronie uczestnika przez cały czas trwania każdego eksperymentalnego napędu. Zacznij od przekazania uczestnikowi instrukcji dotyczących zadania eksperymentalnego. Poinformuj ich, aby jeździli tak, jakby byli w prawdziwej sytuacji i że na ścieżce nie ma ruchu ani przeszkód.
Następnie rozpocznij symulację od fazy szkoleniowej, aby zapoznać uczestnika z symulatorem jazdy, symulowanym środowiskiem, sterowaniem pojazdem i zadaniem podążania za samochodem. Gdy uczestnik poczuje się komfortowo, przerwij fazę treningu. Następnie uruchom symulowane zadanie podążania za samochodem i jedno z czterech muzycznych teł.
W przypadku symulowanego zadania prowadzenia samochodu poproś kierowcę, aby najpierw przejechał 50 metrów, zanim zatrzyma się na znaku stop. Gdy pojazd uczestnika zatrzyma się, na jezdni po lewej stronie skrzyżowania pojawia się pojazd prowadzący. Poinstruuj uczestnika, aby podążał za pojazdem.
Po początkowej fazie, w której prędkość pojazdu prowadzącego jest nieruchoma i ustalona na 20 kilometrów na godzinę, pozwól jadącemu pojazdowi dogonić go. Obserwuj, jak uczestnik kontynuuje jazdę, ponieważ prędkość zmienia się sinusoidalnie od 45 kilometrów na godzinę do 70 kilometrów na godzinę w każdym okresie 60 sekund, w sumie przez trzy minuty. Następnie poproś uczestnika, aby przestał prowadzić.
Do zadania podążania za samochodem użyj dwupasmowej drogi o przeciwnych kierunkach ruchu. Aby zapewnić realistyczne środowisko jazdy, należy korzystać z odcinka drogi ze zrównoważoną liczbą zakrętów w lewo i w prawo, o różnych promieniach krzywizny od 45 metrów do 300 metrów. Dodatkowo dodaj elementy wizualne na krawędziach odcinka drogi, takie jak drzewa, bariery, pola i ukształtowanie terenu.
Rejestruj dane tętna na początku każdego symulowanego zadania podążania za samochodem i zakończ je na końcu tego zadania jazdy. Na koniec pozwól uczestnikowi zrobić pięciominutową przerwę między każdym zadaniem związanym z podążaniem za samochodem, aby zmniejszyć skutki przeniesienia. Po eksperymencie zbierz subiektywny nastrój uczestnika za pomocą Skali Krótkiej Introspekcji Nastroju.
Następnie oblicz średnie tętno i zmienność tętna na całym dysku dla każdego warunku eksperymentalnego, korzystając z danych zarejestrowanych przez zegarek monitorujący tętno z próbką na sekundę. Następnie zmierz obiektywne zachowania kierowców poprzez średni czas między pojazdami i zmienność czasu między pojazdami. Rejestruj zarówno pozycję prowadzonego, jak i prowadzącego pojazdu oraz prędkość w każdym kroku czasowym, z częstotliwością próbkowania 60 Hz.
Dla każdego kroku czasowego czas między pojazdami należy obliczyć jako czas potrzebny do osiągnięcia przez pojazd prowadzony pozycji pojazdu poprzedzającego, jeżeli położenie pojazdu prowadzącego było zamrożone, a prędkość pojazdu prowadzonego była stała. Na koniec należy uśrednić wszystkie wartości zebrane dla dysku, aby uzyskać średni czas między pojazdami, i obliczyć odchylenie standardowe tych wartości, aby uzyskać zmienność czasu między pojazdami. Wyniki wykazały, że stan muzyczny miał znaczący wpływ na subiektywny nastrój, co zaobserwowano w trzech z czterech wymiarów Skali Introspekcji Krótkiego Nastroju w porównaniu ze stanem braku muzyki.
Biorąc pod uwagę wszystkie cztery tła słuchowe, zaobserwowano znaczący wpływ na subiektywny nastrój w czterech wymiarach BMIS. Średnie tętno było istotnie różne dla tła bez muzyki i tła muzycznego, a także było istotnie różne w czterech warunkach tła słuchowego. W żadnym z tych przypadków na zmienność rytmu serca nie miał istotnego wpływu stan tła.
Co więcej, średni czas między pojazdami był istotnie różny dla tła bez muzyki i tła muzycznego, ale nie różnił się istotnie w czterech warunkach tła słuchowego. W żadnym z tych przypadków warunki tła nie miały znaczącego wpływu na odchylenie standardowe czasu między pojazdami. Instrukcje przekazywane uczestnikom mają kluczowe znaczenie dla powodzenia protokołu.
Eksperymentator musi upewnić się, że uczestnicy rozumieją, że powinni podążać za pojazdem prowadzącym, tak jak robiliby to w prawdziwym życiu. Przedstawiona procedura nie obejmuje całego zakresu możliwych sytuacji na drodze. Zadanie związane z podążaniem za samochodem może być uzupełnione o badanie innych sytuacji na drodze, takich jak na przykład jazda po autostradzie lub w mieście.
Główną zaletą symulacji jazdy jest bezpieczeństwo oferowane uczestnikowi w porównaniu z rzeczywistą jazdą. Ponieważ jednak niektórzy uczestnicy mogą odczuwać chorobę lokomocyjną, zalecamy przerwanie symulacji, gdy tylko uczestnik poczuje zawroty głowy.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy protokół przedstawia kontrolowaną sytuację prowadzenia samochodu w środowisku symulowanym, umożliwiając uczestnikom dostosowanie prędkości pojazdu do pojazdu prowadzącego. Symulacja zapewnia spójne warunki jazdy dla różnych uczestników, co pozwala uwydatnić indywidualne różnice w zachowaniach kierowców.
Zrozumienie, w jaki sposób bodźce środowiskowe, takie jak muzyka, wpływają na zachowania podczas prowadzenia pojazdu, dostarcza mechanistycznych wglądów w wydajność człowieka w warunkach rozproszenia, co jest istotne dla oceny obciążenia poznawczego w warunkach operacyjnych. Niniejszy protokół umożliwia standaryzowaną ocenę reakcji behawioralnych w kontrolowanej symulacji, wspierając ocenę modyfikatorów neurobehawioralnych w sposób zbliżony do badań przedklinicznych. Podejście to pomaga w minimalizacji ryzyka podczas walidacji celu poprzez kwantyfikację wpływu bodźców sensorycznych na wyjście motoryczne i kontrolę uwagi w powtarzalnym paradygmacie.
Metoda ta wpisuje się w wczesne etapy procesów odkrywania leków, w których fenotypowanie behawioralne służy do walidacji celu oraz ograniczania ryzyka mechanistycznego przed identyfikacją związku wiodącego.