Как когнитивная нагрузка и стресс влияют на производительность: экспериментальное исследование с игрой Тетрис

Введение

Несколько теоретических моделей были разработаны для прогнозирования производительности человека в когнитивных задачах. Эти модели пытаются ответить на вопрос, в какой степени люди могут обрабатывать большой объем информации. Sweller и коллеги предположили, что с ростом требований задачи умственные усилия, необходимые для поддержания производительности, увеличиваются линейно, где умственные усилия определяются как количество когнитивных ресурсов, выделенных для задачи.

Модель нагрузки Veltman

В модели Veltman и коллег связь между производительностью и нагрузкой представлена перевернутой U-кривой, ранее предложенной Yerkes и Dodson. В этой модели выделяются четыре ситуации:

• Низкая нагрузка с низкой производительностью из-за скуки.
• Нормальная нагрузка с оптимальной производительностью (100%).
• Высокая нагрузка, требующая дополнительных умственных усилий для поддержания производительности.
• Перегрузка, когда производительность становится неоптимальной из-за недостатка когнитивных ресурсов.

Методы

Участники

В исследовании приняли участие 21 человек в возрасте от 21 до 61 года. Критерии исключения: беременность, дальтонизм, сердечно-сосудистые и психические расстройства.

Материалы

Игра Тетрис

Тетрис использовался как задача с изменяемой сложностью. Уровни игры варьировались по скорости падения блоков, что соответствовало увеличению когнитивной нагрузки.

Тепловая среда

Тепловая нагрузка создавалась с помощью инфракрасной лампы и повышения температуры в климатической камере до 36°C. Физиологические показатели (частота сердечных сокращений, температура кожи) измерялись для контроля воздействия стресса.

Результаты

Кривая производительности

Для большинства участников снижение производительности при высокой нагрузке соответствовало сигмовидной модели. Однако тепловой стресс не вызвал ожидаемого сдвига кривой.

Влияние тепловой нагрузки

Несмотря на значительное увеличение физиологических показателей, тепловой стресс не привел к статистически значимому ухудшению производительности в Тетрисе.

Обсуждение

Исследование подтвердило, что снижение производительности при высокой когнитивной нагрузке может быть описано сигмовидной моделью. Однако тепловой стресс, использованный в эксперименте, оказался недостаточным для влияния на когнитивные функции, задействованные в игре Тетрис.

«Тепловая нагрузка может по-разному влиять на когнитивные функции в зависимости от типа задачи и интенсивности воздействия»

Заключение

Исследование демонстрирует применимость сигмовидной модели для описания снижения производительности при высокой когнитивной нагрузке. Для изучения влияния стрессоров необходимы дальнейшие исследования с более интенсивными воздействиями.