Cómo la temperatura de la nariz muestra la cantidad de tensión que se tiene

Investigadores del Instituto de Tecnología Aeroespacial (IAT) de la Universidad de Nottingham, junto con personal académico de los Grupos de Investigación de Bioingeniería y Factores Humanos, han demostrado que las temperaturas faciales, que pueden medirse fácilmente con una cámara térmica no invasiva, están fuertemente correlacionadas con carga de trabajo mental.

Se encontró que el efecto es más pronunciado por encima de los senos paranasales alrededor de la nariz, y que las temperaturas faciales se redujeron a medida que los participantes llevaban a cabo tareas de dificultad creciente.

Los resultados muestran que cuando las personas se concentran por completo en una tarea, su ritmo de respiración cambia a medida que el sistema nervioso autónomo toma el control. También puede haber una desviación del flujo sanguíneo desde la cara hasta la corteza cerebral a medida que aumenta la demanda mental, aunque este es el tema de más investigaciones.

El monitoreo no invasivo y no molesto de la carga de trabajo cognitivo es de vital importancia en campos donde las demandas cognitivas excesivas en un operador pueden contribuir a descuidos y errores de uso, particularmente cuando estos errores pueden tener resultados trágicos. Este estudio, publicado en Human Factors, explora cómo los avances en rendimiento y resolución en cámaras térmicas han hecho que esto sea una realidad.

Los avances recientes en termografía digital han hecho que las cámaras se utilicen lo suficientemente ligero y lo suficientemente pequeño como para ser colocado en la cabina de un avión. Además, las mejoras en la resolución y la potencia de cómputo permitirán la implementación de sistemas expertos que se pueden programar para reconocer al operador y cómo reaccionará a las diferentes demandas mentales.

Adrian Marinescu, un investigador de la etapa temprana de Marie Sk?odowska-Curie que ha estado examinando las respuestas fisiológicas a la carga de trabajo en su doctorado en factores humanos aeroespaciales, y el primer autor del artículo, dijo: "Los resultados preliminares son prometedores. Nuestro objetivo es estimar la carga de trabajo mediante un monitoreo fisiológico no invasivo y no intrusivo. De todos los enfoques que hemos probado, la termografía facial es la menos intrusiva y ha demostrado ser un método excelente; es conveniente, brinda datos en tiempo real y las cámaras se han vuelto más pequeñas, más livianas y más asequibles ".

La profesora Sarah Sharples, profesora de factores humanos, y supervisora ??e iniciadora del estudio dijo: "La medición de la carga de trabajo sin necesidad de interrumpir a las personas para pedirles que informen cuán ocupadas están, ha sido un desafío para los especialistas en factores humanos durante muchos años. Al unir nuestra experiencia en bioingeniería, factores humanos y aprendizaje automático, hemos desarrollado una mejor comprensión de cómo los cambios físicos asociados con las cargas de trabajo se manifiestan como síntomas fisiológicos y cómo estos síntomas se traducen en los parámetros que podemos medir".

El Dr. Alastair Campbell Ritchie del Bioengineering Research Group, dijo: "esperábamos que las demandas mentales de un operador tuvieran como resultado cambios fisiológicos, pero la correlación directa entre la carga de trabajo y la temperatura de la piel era muy impresionante y contraintuitivo, no esperábamos ver la cara cada vez más fría Con esta forma precisa de estimar la carga de trabajo, podemos desarrollar métodos que ayudarán al operador en momentos de máximo estrés".

El proyecto formó parte de una red de formación inicial de acciones Marie Curie (ITN) financiada por la Unión Europea llamada InNovAte (la integración sistemática de nuevas tecnologías aeroespaciales), acuerdo de subvención 608322. Este proyecto de factores humanos se benefició de una asociación universidad-industria con Airbus .

El Profesor Herve Morvan, Director de IAT dijo, "InNovAte ha tenido un tremendo éxito al combinar los diversos aspectos de la investigación aeroespacial y permitir que nuestros ESR adopten un enfoque más integral para el diseño y la operación de las aeronaves. La fatiga del piloto ha recibido una mayor exposición recientemente y el desarrollo de un sistema avanzado para monitorearlo es un paso significativo en un sector donde la seguridad es primordial".

Los investigadores continúan este estudio para permitir la aplicación más amplia de la supervisión para mejorar aún más la precisión de la estimación de la carga de trabajo.

La investigación continúa en la estimación de la carga de trabajo del operador en tareas manuales finas que requieren una concentración aguda, así como la carga de trabajo mental en situaciones que requieren conciencia temporal y espacial.

La Universidad de Nottingham

La Universidad de Nottingham es una universidad de investigación intensiva con una herencia orgullosa, constantemente clasificada entre las 100 mejores del mundo. Estudiar en la Universidad de Nottingham es una experiencia que cambia la vida y nos enorgullecemos de liberar el potencial de nuestros 44,000 estudiantes. Nottingham era nombrada Universidad del Año para el Empleo de Posgrado en el 2017 Times y Sunday Times Good University Guide, recibió el oro en el TEF 2017 y se ubica entre los primeros 20 de los tres principales rankings del Reino Unido. Tenemos un espíritu pionero, expresado en la visión de nuestro fundador Sir Jesse Boot, que nos ha llevado a liderar el establecimiento de campus en China y Malasia, como parte de una red global de educación, investigación e implicación industrial. Estamos clasificados en el octavo lugar para el poder de la investigación en el Reino Unido de acuerdo con la REF 2014. Tenemos seis referencias de excelencia en investigación que ayudan a transformar vidas y cambiar el mundo; también somos un importante socio empleador y de la industria, a nivel local y mundial.

INNOVACIÓN: La integración sistemática de nuevas tecnologías aeroespaciales

InNovATe significa la integración sistemática de las nuevas tecnologías aeroespaciales, que es parte de la red de formación inicial Marie Sk?odowska-Curie Actions. La red se creó para ofrecer la próxima generación de ingenieros y científicos altamente calificados que llevarán a cabo actividades tecnológicas de vanguardia para abordar los desafíos que enfrenta el sector aeronáutico, al tiempo que trabajan en un entorno verdaderamente multidisciplinar.

El ambicioso programa está entrenando, nutriendo y desarrollando trece Investigadores en Etapa Temprana (ESR, por sus siglas en inglés) que trabajan en la Red. La amplia experiencia del equipo abarca la ingeniería eléctrica y mecánica, así como los factores humanos y la informática.

Además de ser parte del Centro de Tecnología Aeroespacial (ATC), cada ESR también se colocó dentro de uno de los muchos grupos de investigación de la Facultad de Ingeniería y la Facultad de Ciencias de la Universidad de Nottingham. Durante su tiempo en el ATC, los ESR llevaron a cabo un trabajo colaborativo con temas aeroespaciales mientras seguían sus doctorados individuales en sus grupos de investigación.