田 野 何陸寧 劉天嬌 常若松 馬錦飛
(1 遼寧師范大學(xué)心理學(xué)院,大連 116029) (2 山東師范大學(xué)心理學(xué)院,濟(jì)南 250358)
駕駛疲勞是世界范圍內(nèi)交通事故的重要危險(xiǎn)因素之一(Connor et al., 2002; Philip & ?kerstedt,2006),約有20%的交通事故與駕駛疲勞有關(guān)(MacLean, Davies, & Thiele, 2003; Zhang, Yau,Zhang, & Li, 2016)。日常生活中,疲勞駕駛現(xiàn)象十分常見(jiàn),有29%~55%的司機(jī)在駕駛過(guò)程中有過(guò)昏昏欲睡的感覺(jué),有11%~31%的司機(jī)曾在駕駛期間睡著(MacLean et al., 2003)。因此,研究緩解駕駛疲勞的有效措施,對(duì)維護(hù)公共財(cái)產(chǎn)和個(gè)人生命安全具有重要意義。
疲勞是一種表現(xiàn)為缺乏警覺(jué)性,心理和生理表現(xiàn)變差,并通常伴有嗜睡的復(fù)雜狀態(tài)(Lal &Craig, 2001),涉及生理、心理及人格等多種因素(Wijesuriya, Tran, & Craig, 2007)。由駕駛?cè)蝿?wù)所引發(fā)的疲勞,可以分為主動(dòng)疲勞(active fatigue)和被動(dòng)疲勞(passive fatigue)(Desmond & Hancock,2001),主動(dòng)疲勞產(chǎn)生于持續(xù)的、強(qiáng)制性的高知覺(jué)-運(yùn)動(dòng)需求任務(wù);而當(dāng)個(gè)體長(zhǎng)期進(jìn)行簡(jiǎn)單、缺乏有趣刺激的任務(wù)時(shí)則會(huì)出現(xiàn)被動(dòng)疲勞(如,在空曠的鄉(xiāng)村公路上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間駕駛)。近年來(lái),駕駛的自動(dòng)化趨勢(shì)降低了駕駛?cè)蝿?wù)的復(fù)雜性(Cottrell &Barton, 2013),駕駛所產(chǎn)生的被動(dòng)疲勞問(wèn)題更加常見(jiàn)(K?rber, Cingel, Zimmermann, & Bengler,2015)。有研究表明,被動(dòng)疲勞對(duì)駕駛員橫向控制績(jī)效(以橫向位置偏差作為測(cè)量指標(biāo))一般沒(méi)有明顯損害,但司機(jī)的警覺(jué)性會(huì)下降,緊急狀況下轉(zhuǎn)向和制動(dòng)反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng)(Saxby, Matthews, Warm,Hitchcock, & Neubauer, 2013)。
駕駛疲勞與駕駛員心理工作負(fù)荷密切相關(guān)(Gimeno, Cerezuela, & Monta?és, 2006)。心理工作負(fù)荷是任務(wù)或者環(huán)境施加給個(gè)體的認(rèn)知需求與駕駛員適應(yīng)性之間的函數(shù)(Oron-Gilad, Ronen, &Shinar, 2008)。根據(jù)動(dòng)態(tài)模型理論(Hancock &Warm, 2003; Oron-Gilad et al., 2008; Wiener, Curry, &Faustina, 1984),駕駛員工作負(fù)荷可以分為最佳負(fù)荷、負(fù)荷超載以及負(fù)荷不足三個(gè)水平,最佳負(fù)荷水平下駕駛員能夠發(fā)揮最佳表現(xiàn)。負(fù)荷超載與主動(dòng)疲勞有關(guān)(Desmond & Hancock, 2001);負(fù)荷不足導(dǎo)致低喚醒狀態(tài),也會(huì)降低警覺(jué)性。因此,用于緩解駕駛疲勞維持警覺(jué)的次要任務(wù)必須根據(jù)駕駛員的工作負(fù)荷情況來(lái)制定(馬錦飛, 常若松, 陳曉晨, 孫龍, 2014)。當(dāng)駕駛員工作負(fù)荷超載時(shí),增加其他次要任務(wù)會(huì)加重負(fù)荷,無(wú)法起到緩解疲勞的作用;而當(dāng)駕駛員由于工作負(fù)荷不足產(chǎn)生被動(dòng)疲勞時(shí),適當(dāng)引入其他次要任務(wù)增加工作負(fù)荷,可能起到緩解疲勞的作用(馬錦飛等, 2014)。駕駛疲勞產(chǎn)生與緩解的動(dòng)態(tài)機(jī)制已經(jīng)得到了驗(yàn)證,例如,有研究發(fā)現(xiàn)路況(簡(jiǎn)單或復(fù)雜路況)與次要任務(wù)(如是否收聽(tīng)有聲書(shū))存在交互作用,簡(jiǎn)單路況下收聽(tīng)有聲書(shū)可以加快駕駛員對(duì)危險(xiǎn)的反應(yīng)速度(Nowosielski, Trick, & Toxopeus, 2018)。還有研究以輕音樂(lè)對(duì)駕駛疲勞的雙向作用驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)模型:在單調(diào)路況中,聽(tīng)輕音樂(lè)對(duì)實(shí)驗(yàn)前無(wú)駕駛行為的駕駛員有喚醒作用,而對(duì)實(shí)驗(yàn)前已有1~3 h駕駛行為的駕駛員有催眠作用(曲秋寧, 姚祝耶, 劉新雨, 劉天嬌, 馬錦飛, 2017)。不同的次要任務(wù)對(duì)工作負(fù)荷的貢獻(xiàn)度不同,對(duì)駕駛的影響程度也有差異。例如,聽(tīng)音樂(lè)對(duì)心理負(fù)荷的貢獻(xiàn)小,對(duì)駕駛?cè)蝿?wù)的影響也較?。è筺al, Steg, & Epstude,2012);駕駛過(guò)程中發(fā)短信、吃東西,則會(huì)造成工作負(fù)荷超載,導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)更慢,增加事故風(fēng)險(xiǎn)(Irwin, Monement, & Desbrow, 2015)。
在日常生活中,司機(jī)會(huì)通過(guò)多種措施自行緩解被動(dòng)疲勞,例如開(kāi)窗、與乘客交談、喝咖啡、聽(tīng)音樂(lè)、聽(tīng)廣播,其中聽(tīng)廣播最受歡迎(Anund,Kecklund, Peters, & ?kerstedt, 2008)。上述措施的有效性參差不齊,例如,相比開(kāi)窗,聽(tīng)音樂(lè)緩解疲勞的效果更好(Schwarz et al., 2012)。并且,聽(tīng)覺(jué)材料性質(zhì)不同對(duì)駕駛的影響也不同(馮雨, 常若松, 馬錦飛, 2016)。研究者區(qū)分了聽(tīng)覺(jué)材料內(nèi)容的娛樂(lè)性對(duì)駕駛的影響,發(fā)現(xiàn)駕駛員對(duì)趣味聽(tīng)覺(jué)材料卷入程度更高,跟車(chē)任務(wù)中緊急制動(dòng)反應(yīng)變慢,研究者認(rèn)為,駕駛員的注意更容易被趣味聽(tīng)覺(jué)材料所吸引,影響其駕駛?cè)蝿?wù)的表現(xiàn)(Horrey,Lesch, Garabet, Simmons, & Maikala, 2017)。另一方面,有研究發(fā)現(xiàn),駕駛員緊急制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的反應(yīng)時(shí)加長(zhǎng)也是駕駛疲勞的表現(xiàn)之一(Saxby et al.,2013)。Horrey等人的研究還使用近紅外腦功能成像技術(shù),發(fā)現(xiàn)相比于收聽(tīng)無(wú)趣材料和不收聽(tīng)材料,駕駛時(shí)收聽(tīng)有趣材料的被試大腦中氧合血紅蛋白的濃度最低,表明收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料時(shí)占用的認(rèn)知資源最少。根據(jù)動(dòng)態(tài)模型理論:工作負(fù)荷過(guò)高會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)疲勞,工作負(fù)荷過(guò)低容易出現(xiàn)被動(dòng)疲勞(馬錦飛等, 2014)。前人研究結(jié)果表明,趣味聽(tīng)覺(jué)材料在與駕駛疲勞相關(guān)的行為和生理方面均產(chǎn)生影響,但趣味聽(tīng)覺(jué)材料對(duì)駕駛疲勞的影響尚未明確,因此本研究從駕駛疲勞的角度,考察收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料這種被廣泛運(yùn)用的措施是否具有緩解駕駛疲勞的作用。
以往研究表明,以主觀睡意問(wèn)卷(Karolinska Sleepiness Scale, KSS)測(cè)量的駕駛疲勞會(huì)因聽(tīng)覺(jué)材料的出現(xiàn)而降低(Reyner & Horne, 1998; Schwarz et al.,2012)。但駕駛員對(duì)自身狀態(tài)的報(bào)告可能并不準(zhǔn)確。Schmidt等人(2009)綜合主觀報(bào)告、績(jī)效(聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)時(shí))、腦電信號(hào)和心電信號(hào)對(duì)駕駛員警覺(jué)狀態(tài)進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間單調(diào)駕駛條件下,駕駛員在接近駕駛尾聲時(shí)報(bào)告自己在警覺(jué)性上有所提高,但績(jī)效和生理指標(biāo)卻顯示出警覺(jué)程度下降,主觀和客觀測(cè)量的差異說(shuō)明在單調(diào)駕駛?cè)蝿?wù)中駕駛員缺乏對(duì)自己疲勞狀態(tài)的正確評(píng)估能力。此外,瞳孔直徑(Ma, Gu, Jia, Yao, &Chang, 2018)、心率變異性(Buendia et al.,2019)、腦電信號(hào)(劉天嬌, 馬錦飛, 2018)等生理指標(biāo)也可以用于測(cè)量駕駛員的疲勞程度,其中腦電信號(hào)由于可以靈敏地反應(yīng)個(gè)體的心理生理活動(dòng),被認(rèn)為是最可靠的指標(biāo)(Kar, Bhagat, &Routray, 2010)。腦電信號(hào)按照頻率可以劃分為δ波(0.5~4 Hz)、θ波(4~8 Hz)、α 波(8~13 Hz)、β波(13~30 Hz),其中θ波活動(dòng)變化與多種疲勞的心理狀態(tài)有關(guān),包括困倦時(shí)較低的警覺(jué)水平、瞌睡、信息處理水平下降(Lal & Craig, 2001),有研究發(fā)現(xiàn)在單調(diào)駕駛過(guò)程中θ波活動(dòng)有所增加(Jagannath & Balasubramanian, 2014)?;讦炔ɑ顒?dòng)變化代表的心理含義,本研究以其作為駕駛疲勞的生理指標(biāo)。對(duì)心理疲勞生理指標(biāo)的元分析研究發(fā)現(xiàn),相比于δ、α、β波段,用θ波作為心理疲勞的神經(jīng)生理指標(biāo)最為可靠和有效(Tran, Craig,Craig, Chai, & Nguyen, 2020),且在額葉、中央、頂葉、顳葉區(qū)域θ波變化最為顯著(Jap, Lal, &Fischer, 2011; Tran et al, 2020)。
本研究基于Horrey等(2017)的研究結(jié)果和動(dòng)態(tài)模型理論(Hancock & Warm, 2003; Oron-Gilad et al., 2008; Wiener et al., 1984)提出研究假設(shè):在單調(diào)駕駛條件下,收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料可以緩解駕駛疲勞,具體表現(xiàn)為收聽(tīng)趣味材料的被試腦電θ波功率小于單任務(wù)駕駛的被試。通過(guò)1小時(shí)的駕駛模擬器單調(diào)場(chǎng)景任務(wù)誘發(fā)駕駛疲勞,同時(shí)記錄駕駛員主觀疲勞、駕駛績(jī)效和腦電數(shù)據(jù),考察收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料對(duì)駕駛疲勞的影響。
在大連招募有駕照的大學(xué)生新手駕駛員30名(均為男性),年齡范圍為20~30歲,將被試隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組和控制組。4名被試的數(shù)據(jù)由于大幅度頭動(dòng)造成較多偽跡、腦電數(shù)據(jù)飄移嚴(yán)重或沒(méi)有采集到完整的1小時(shí)數(shù)據(jù)被剔除。最終有效被試26名,實(shí)驗(yàn)組14名(年齡22.64±2.93歲,駕齡1.93±1.07年,駕駛里程7371.43±9191.59公里,事故次數(shù)1.00±1.10次),控制組12名(年齡24.92±3.40歲,駕齡2.46±2.04年,駕駛里程12483.33±15784.74公里,事故次數(shù)0.92±1.08次),兩組被試的年齡、駕齡、駕駛里程、事故次數(shù)均無(wú)顯著差異,ps>0.05。要求被試在實(shí)驗(yàn)前24小時(shí)不喝含有酒精或咖啡因的飲料,實(shí)驗(yàn)前一天保持充足的睡眠,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后給予一定報(bào)酬。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為2(組別:實(shí)驗(yàn)組、控制組)×3(駕駛階段:第一、二、三駕駛階段)×17(電極位置:中央?yún)^(qū)域、額葉、顳葉、頂葉、枕葉、前額葉區(qū)域的17個(gè)電極位置)三因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其中組別為被試間因素,駕駛階段、電極位置為被試內(nèi)因素,因變量為腦電θ波功率。
2.3.1 趣味聽(tīng)覺(jué)材料
從互聯(lián)網(wǎng)周刊2016年上半年評(píng)選的電臺(tái)APP排行榜第一名喜馬拉雅APP中,選取單小時(shí)收聽(tīng)率最高的搞笑類脫口秀節(jié)目作為實(shí)驗(yàn)材料,該材料的內(nèi)容為電臺(tái)主播讀網(wǎng)友留言,并幽默地回復(fù)。為確定實(shí)驗(yàn)材料的合理性,另招募32名男性被試對(duì)聽(tīng)覺(jué)材料進(jìn)行5點(diǎn)評(píng)分(1表示非常無(wú)聊,2表示比較無(wú)聊,3表示中立,4表示比較有趣,5表示非常有趣),評(píng)分結(jié)果為4.34±0.75分,與中立水平相比差異顯著,t(31)=10.20,p<0.001,表明聽(tīng)覺(jué)材料具有趣味性。
2.3.2 駕駛?cè)蝿?wù)主觀評(píng)價(jià)表(SOFI)
采用瑞典職業(yè)疲勞問(wèn)卷(Swedish Occupational Fatigue Inventory, SOFI)(?hsberg, Garnberale, &Kjellberg, 1997),對(duì)駕駛員駕駛過(guò)程中的主觀疲勞感進(jìn)行測(cè)量。該問(wèn)卷分為缺乏精力、體力消耗、身體不適、缺乏動(dòng)力和瞌睡五個(gè)維度,每個(gè)維度包含5個(gè)描述疲勞狀態(tài)的詞。被試根據(jù)當(dāng)前的感受對(duì)每種疲勞狀態(tài)從0(程度極小)到10(程度極大)進(jìn)行評(píng)級(jí)。先前研究結(jié)果表明該量表信效度良好(孔研, 常若松, 劉天嬌, 王煥博, 馬錦飛,2018; ?hsberg et al., 1997),且具有跨文化有效性(鄒陽(yáng)陽(yáng), 景國(guó)勛, 2015; Ahmed, Babski-Reeves,DuBien, Webb, & Strawderman, 2016)。本次實(shí)驗(yàn)所使用量表的五個(gè)維度的內(nèi)部一致性信度在0.84~0.89之間,整個(gè)量表的內(nèi)部一致性信度為0.97。
本實(shí)驗(yàn)采用宣愛(ài)QJ-3A1(?。┬婉{駛模擬器,構(gòu)成組件有安全帶、轉(zhuǎn)向盤(pán)、儀表盤(pán)、變速器操縱桿、駐車(chē)制動(dòng)操作桿、制動(dòng)踏板、加速踏板等,高度還原了小型機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛室的設(shè)施,見(jiàn)圖1。本研究以較少的環(huán)境刺激和較低的駕駛?cè)蝿?wù)難度將駕駛過(guò)程中的認(rèn)知負(fù)荷控制在較低水平。在本實(shí)驗(yàn)中,選用白天、晴朗的高速公路路段這一模擬駕駛場(chǎng)景,要求被試跟隨前方車(chē)輛行駛,行車(chē)速度不超過(guò)120 km/h,并始終與前方車(chē)輛保持安全車(chē)距(不小于100 m),見(jiàn)圖2。參考前人研究,在單調(diào)的環(huán)境中駕駛20分鐘左右就會(huì)使駕駛員開(kāi)始產(chǎn)生疲勞(房瑞雪, 趙曉華, 榮建, 毛科俊,2009; 王玉化, 朱守林, 戚春華, 高明星, 2014),為有效誘發(fā)疲勞,整個(gè)駕駛?cè)蝿?wù)持續(xù)1小時(shí)。在駕駛過(guò)程中用駕駛模擬器對(duì)駕駛速度和車(chē)道位置變異性進(jìn)行記錄。車(chē)道位置變異性是用來(lái)衡量車(chē)輛操控穩(wěn)定性的常用駕駛績(jī)效指標(biāo),以車(chē)輛偏離道路中心線位置的橫向距離標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行計(jì)算。
圖1 模擬駕駛?cè)蝿?wù)
圖2 模擬駕駛場(chǎng)景
被試首先填寫(xiě)個(gè)人信息表,包括姓名、性別、年齡等人口學(xué)信息及駕齡、當(dāng)日有/無(wú)駕駛行為等駕駛信息。隨后向被試介紹指導(dǎo)語(yǔ),進(jìn)行3~5分鐘的練習(xí),以學(xué)會(huì)使用駕駛模擬器。正式實(shí)驗(yàn)前,用SOFI量表測(cè)量被試的初始疲勞感。正式實(shí)驗(yàn)期間實(shí)驗(yàn)組一邊收聽(tīng)有趣脫口秀材料一邊駕駛,目的是增加駕駛?cè)蝿?wù)中的工作負(fù)荷;控制組只完成駕駛?cè)蝿?wù)。在模擬駕駛期間采集兩組被試的腦電數(shù)據(jù)和駕駛績(jī)效數(shù)據(jù)(車(chē)道位置變異性和速度)。正式實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,被試再次填寫(xiě)SOFI量表。
實(shí)驗(yàn)采用63個(gè)按照國(guó)際10-20系統(tǒng)排布的Ag/AgCl電極采集得到被試模擬駕駛過(guò)程中的腦電數(shù)據(jù)。以CPz電極為在線參考電極,以AFz電極為接地電極。所有電極的電阻小于10 KΩ。使用1000 Hz的采樣率對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和數(shù)字化處理。
使用MATLAB軟件對(duì)采集的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。首先,將時(shí)長(zhǎng)為1小時(shí)的連續(xù)腦電數(shù)據(jù)以十分鐘為一段,將其在0.5~30 Hz之間進(jìn)行濾波處理,采樣率為200 Hz。其次,截取每一段中第100~280 s(3 min)的數(shù)據(jù)進(jìn)行電極定位,本實(shí)驗(yàn)最終選擇了59個(gè)電極點(diǎn)(去掉4個(gè)不常用的電極:M1、M2、PO5、PO6),對(duì)3 min中的數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立成分分析(independent component analysis,ICA),去除眼電、肌電、外界噪音等偽跡,最后選定θ頻段(4~8 Hz)。剔除大幅度頭動(dòng)造成較多偽跡、腦電數(shù)據(jù)飄移嚴(yán)重和數(shù)據(jù)記錄不完整的4名被試的數(shù)據(jù)。根據(jù)前人研究,20分鐘單調(diào)駕駛?cè)蝿?wù)就會(huì)導(dǎo)致駕駛疲勞(房瑞雪等, 2009; 王玉化等, 2014),故選取20分鐘間隔對(duì)駕駛員腦電θ波進(jìn)行分析,即駕駛?cè)蝿?wù)的第0~10分鐘(第一駕駛階段)、第20~30分鐘(第二駕駛階段)、第40~50分鐘(第三駕駛階段)。
對(duì)兩組被試的SOFI前后測(cè)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行2(組別:實(shí)驗(yàn)組、控制組)×2(時(shí)間:前測(cè)、后測(cè))重復(fù)測(cè)量方差分析,描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果表明,時(shí)間主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1, 24)=17.87,p<0.001,=0.43,具體表現(xiàn)為:量表后測(cè)總分顯著大于前測(cè)。組別主效應(yīng)不顯著,F(xiàn)(1, 24)=0.03,p=0.87。前后測(cè)與組別的交互作用不顯著,F(xiàn)(1, 24)=1.63,p=0.21。
表1 SOFI量表前后測(cè)結(jié)果(M±SD)
腦電θ頻帶地形圖分布情況如圖3所示。對(duì)駕駛員腦電θ波功率進(jìn)行2(組別:實(shí)驗(yàn)組、控制組)×3(第一、二、三駕駛階段)×17(電極位置:中央?yún)^(qū)域,C3、Cz、C4;額葉,F(xiàn)3、Fz、F4;顳葉,T7、T8;頂葉,P3、Pz、P4;枕葉,O1、Oz、O2;前額葉,F(xiàn)p1、Fpz、Fp2)三因素方差分析,對(duì)于不滿足球形假設(shè)變量的p值進(jìn)行Greenhouse-Geisser校正。結(jié)果表明,組別主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1, 24)=4.90,p=0.04,=0.17,實(shí)驗(yàn)組(0.014±0.039)腦電θ波功率顯著大于控制組(0.005±0.010)。電極位置主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2, 54)=4.49,p=0.013,=0.16,中央?yún)^(qū)域、額葉區(qū)域和頂葉區(qū)域θ波功率顯著大于顳葉、枕葉、前額葉區(qū)域,ps<0.05,見(jiàn)圖4。駕駛階段主效應(yīng)不顯著,F(xiàn)(1, 32)=1.73,p=0.20,駕駛階段×組別[F(1,32)=0.76,p=0.43]、電極位置×組別[F(2, 54)=1.75,p=0.18]、電極位置×駕駛階段[F(2, 52)=1.05,p=0.36]、駕駛階段×組別×電極位置[F(2, 52)=0.77,p=0.48]交互作用不顯著。
駕駛績(jī)效的描述統(tǒng)計(jì)如表2。對(duì)車(chē)道位置變異性進(jìn)行2(組別:實(shí)驗(yàn)組、控制組)×3(駕駛階段:第一、二、三階段)重復(fù)測(cè)量方差分析,由于不滿足球形假設(shè),對(duì)p值進(jìn)行Greenhouse-Geisser校正。組別[F(1, 24)=0.92,p=0.35]和駕駛階段[F(2, 30)=3.48,p=0.06]主效應(yīng)不顯著,交互作用不顯著[F(2, 30)=0.03,p=0.92]。
圖3 實(shí)驗(yàn)組與控制組腦電地形圖
圖4 各電極位置θ波功率
表2 兩組被試駕駛績(jī)效描述統(tǒng)計(jì)(M±SD)
對(duì)平均駕駛速度進(jìn)行2(組別:實(shí)驗(yàn)組、控制組)×3(駕駛階段:第一、二、三階段)重復(fù)測(cè)量方差分析,由于不滿足球形假設(shè),對(duì)p值進(jìn)行Greenhouse-Geisser校正。組別 [F(1, 24)<0.001,p=0.99]和駕駛階段[F(1, 34)=0.57,p=0.52]的主效應(yīng)不顯著,交互作用不顯著[F(1, 34)=0.40,p=0.60]。
駕駛疲勞主觀問(wèn)卷前后測(cè)分析表明,1小時(shí)駕駛?cè)蝿?wù)之后實(shí)驗(yàn)組與控制組被試主觀報(bào)告的疲勞感均有上升,這表明長(zhǎng)時(shí)間的駕駛行為引發(fā)了駕駛疲勞。
腦電結(jié)果表明,從θ波功率的腦區(qū)差異來(lái)看,額葉、中央、頂葉區(qū)域θ波功率更大,與元分析的結(jié)果一致,即在產(chǎn)生心理疲勞時(shí)θ波在額葉、中央、頂葉區(qū)域活動(dòng)增強(qiáng)(Tran et al., 2020)。從組別的主效應(yīng)上看,實(shí)驗(yàn)組θ波功率顯著高于控制組,根據(jù)以往研究結(jié)果,θ波功率隨著駕駛疲勞程度上升而增大(Belyavin & Wright, 1987; Eoh,Chung, & Kim, 2005),表明實(shí)驗(yàn)組比控制組總體上產(chǎn)生了更大程度的疲勞,本研究提出的假設(shè)并沒(méi)有被驗(yàn)證,駕駛時(shí)收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料不能緩解駕駛疲勞。實(shí)驗(yàn)組之所以產(chǎn)生更高程度的疲勞,可能是主動(dòng)疲勞不斷積累的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)組從駕駛一開(kāi)始就收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料,由于一直在額外增加聽(tīng)覺(jué)刺激、提高工作負(fù)荷的條件下駕駛,實(shí)驗(yàn)組駕駛員可能并不會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)疲勞。由于疲勞程度隨駕駛時(shí)間增加的累積效應(yīng)(Saxby et al., 2013),實(shí)驗(yàn)組在駕駛過(guò)程中不斷消耗認(rèn)知資源,主動(dòng)疲勞程度逐漸增加,最終表現(xiàn)為主觀報(bào)告的疲勞感增加。而控制組一直在無(wú)聽(tīng)覺(jué)刺激的條件下駕駛,在駕駛過(guò)程中因工作負(fù)荷過(guò)低產(chǎn)生被動(dòng)疲勞,主觀報(bào)告顯示的疲勞程度在駕駛后增加,但從生理指標(biāo)來(lái)看,控制組疲勞程度小于實(shí)驗(yàn)組。
從聽(tīng)覺(jué)材料的性質(zhì)來(lái)看,趣味聽(tīng)覺(jué)材料中大量的語(yǔ)義信息可能是駕駛疲勞加重的原因。根據(jù)動(dòng)態(tài)理論模型,在工作負(fù)荷適中時(shí)駕駛員才會(huì)有最佳的駕駛表現(xiàn)(馬錦飛等, 2014),本研究中收聽(tīng)脫口秀的駕駛員產(chǎn)生更大程度的疲勞,可能是由于駕駛員對(duì)聽(tīng)覺(jué)材料的語(yǔ)義加工使其工作負(fù)荷超過(guò)了最佳駕駛表現(xiàn)的負(fù)荷范圍,產(chǎn)生了主動(dòng)疲勞。Brodsky和Kizner(2012)認(rèn)為適合駕駛時(shí)收聽(tīng)的音樂(lè)沒(méi)有歌詞,不需要語(yǔ)義處理。背景音樂(lè)歌詞的性質(zhì)也會(huì)影響駕駛績(jī)效(楊萌, 王劍橋, 夏裕祁, 楊帆, 張學(xué)民, 2011)。這些研究均表明帶有語(yǔ)義信息的聽(tīng)覺(jué)材料會(huì)對(duì)駕駛造成干擾。本研究中,駕駛績(jī)效并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差異,這與Saxby等(2013)的研究結(jié)果一致,駕駛疲勞對(duì)駕駛員的橫向車(chē)輛控制績(jī)效損害較小。
本研究還采用主觀疲勞量表測(cè)量疲勞程度,駕駛?cè)蝿?wù)結(jié)束后,兩組被試的主觀疲勞水平并沒(méi)有顯著差異,但從生理指標(biāo)上看,收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料的駕駛員θ波功率更大,意味著疲勞程度更大。本研究印證了Schmidt等(2009)的研究結(jié)論,駕駛員主觀報(bào)告的疲勞程度與生理測(cè)量結(jié)果有差異。
總之,本研究綜合被試主觀報(bào)告、駕駛績(jī)效指標(biāo)與腦電信號(hào)測(cè)量結(jié)果,考察趣味性聽(tīng)覺(jué)材料對(duì)駕駛疲勞的作用,并對(duì)不同駕駛疲勞的測(cè)量方式進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),收聽(tīng)趣味性聽(tīng)覺(jué)材料會(huì)增加工作負(fù)荷,從而加劇駕駛疲勞,這為研發(fā)有效的駕駛疲勞干預(yù)措施提供了科學(xué)依據(jù)。本研究的不足之處為:只比較了聽(tīng)與不聽(tīng)趣味性聽(tīng)覺(jué)材料兩種條件,沒(méi)有設(shè)置中性聽(tīng)覺(jué)材料和枯燥聽(tīng)覺(jué)材料進(jìn)行對(duì)照,并且對(duì)趣味聽(tīng)覺(jué)材料對(duì)工作負(fù)荷的增加程度沒(méi)有進(jìn)行更細(xì)致的區(qū)分和探究。因此,未來(lái)的實(shí)驗(yàn)可以嘗試增設(shè)收聽(tīng)中性或枯燥聽(tīng)覺(jué)材料的對(duì)照組,并更精準(zhǔn)地控制聽(tīng)覺(jué)材料對(duì)工作負(fù)荷的增加程度,進(jìn)一步考察聽(tīng)覺(jué)材料的性質(zhì)對(duì)緩解駕駛疲勞的作用及差異。
在單調(diào)駕駛過(guò)程中收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料不利于緩解駕駛疲勞,具體表現(xiàn)為駕駛時(shí)收聽(tīng)趣味聽(tīng)覺(jué)材料的駕駛員腦電θ波功率高于控制組。