Técnica de neuroimagem não invasiva fNIRS permite avaliar carga de trabalho mental e percepção de dificuldades na realização de tarefas

Pesquisadora realiza estudos com fNIRS

Um estudo no Reino Unido, conduzido pela pesquisadora Sarah Midha, da Universidade de Nottingham e publicado na revista International Journal of Human – Computer Studies, descobriu que a Espectroscopia Funcional de Infravermelho Próximo (fNIRS) da atividade do córtex pré-frontal pode diferenciar efetivamente os níveis de carga de trabalho em tarefas de leitura, embora não os faça nas tarefas de escrita.

A fNIRS é uma técnica não invasiva de neuroimagem que detecta mudanças no fluxo sanguíneo e na oxigenação cerebral, fornecendo insights sobre processos cognitivos e emocionais. Na pesquisa, ela também foi capaz de detectar mudanças nos níveis de carga de trabalho devido a interrupções.

A carga de trabalho mental refere-se à quantidade de esforço cognitivo e aos recursos necessários para realizar uma tarefa ou conjunto de atividades específicas. É um conceito usado para descrever as demandas colocadas no sistema cognitivo de um indivíduo, incluindo atenção, memória e processos de tomada de decisão. A carga de trabalho mental pode variar dependendo da complexidade da tarefa, da expertise do indivíduo e das condições ambientais. Uma carga de trabalho mental alta pode levar a uma diminuição no desempenho, aumento de erros e fadiga mental, enquanto uma carga de trabalho mental baixa pode resultar na subutilização de recursos cognitivos e, por fim, em tédio.

A avaliação da carga de trabalho mental é crucial em áreas como fatores humanos, ergonomia e psicologia cognitiva para aprimorar tarefas, promover a segurança e potencializar o desempenho geral. No entanto, diferentemente da carga de trabalho física, medir a carga mental é um desafio complexo. Até o momento, vários métodos foram empregados para essa avaliação, incluindo relatos subjetivos, medidas fisiológicas e métricas baseadas no desempenho. Contudo, todos apresentam limitações.

Um obstáculo significativo é a dificuldade de medir a carga mental em ambientes do mundo real. Equipamentos robustos são necessários, geralmente disponíveis apenas em laboratórios especializados. Além disso, sua utilização pode interferir no desempenho ou restringir as atividades realizáveis. Serena Midha e sua equipe exploraram a viabilidade de empregar a (fNIRS) para monitorar a atividade cerebral durante tarefas similares ao trabalho de escritório, com o intuito de estimar a carga de trabalho mental.

Uma das vantagens distintivas da fNIRS em relação a técnicas como a ressonância magnética funcional (fMRI) é a sua portabilidade e leveza. O sistema fNIRS geralmente consiste em um conjunto de optodes posicionados no couro cabeludo para monitorar as mudanças na absorção de luz e uma unidade de controle para aquisição e processamento de dados. Optodes são componentes que integram fontes de luz, como diodos emissores de luz ou lasers, e fotodetectores para capturar a luz infravermelha próxima.

Vinte adultos saudáveis, incluindo 8 mulheres e 12 homens, todos com 31 anos de idade, participaram deste estudo inovador. Durante a pesquisa, eles foram submetidos a uma série de tarefas de leitura e escrita, enquanto suas atividades cerebrais eram monitoradas por meio de imagens de fNIRS.

As tarefas foram estruturadas em três níveis de dificuldade: fácil, médio e difícil. Na tarefa de leitura fácil, os participantes liam material básico relacionado às suas áreas de atuação. O nível médio de dificuldade envolveu a leitura de um artigo acadêmico desconhecido, enquanto a tarefa difícil exigia a leitura contínua do mesmo artigo, combinada com outra atividade simultânea.

No que diz respeito à escrita, a tarefa fácil consistia em redigir um e-mail para o pesquisador descrevendo suas atividades no estudo até o momento. Na condição de dificuldade média, eles detalhavam sua pesquisa, propunham datas para uma possível reunião e explicavam seu trabalho. Já na tarefa difícil, além dessas exigências, os participantes tinham que repetir a palavra “blah” continuamente enquanto escreviam. Cada tarefa teve a duração de 5 minutos.

Durante essas atividades, os participantes foram interrompidos três vezes por experimentadores iniciando conversas genéricas, adicionando um elemento de realismo às tarefas. Além disso, para simular ambientes de trabalho típicos, os participantes foram autorizados a consumir café, chá ou água durante as atividades.

Após cada tarefa, os participantes avaliaram sua própria carga de trabalho mental preenchendo o questionário NASA-TLX, permitindo uma compreensão mais profunda dos desafios cognitivos enfrentados em diferentes contextos de trabalho.

Os resultados revelaram que os participantes perceberam as tarefas difíceis como mais desafiadoras em comparação com as de fácil e média dificuldade. No entanto, as diferenças entre as classificações médias das tarefas de fácil e média dificuldade não foram suficientes para garantir que as discrepâncias não fossem simples variações aleatórias. Esse padrão foi consistente em todos os indicadores de carga de trabalho mental avaliados no questionário.

Análises das imagens de fNIRS mostraram que a atividade cerebral foi mais baixa durante a tarefa de leitura de dificuldade média, ligeiramente maior na tarefa fácil e atingiu o pico na tarefa difícil de leitura. Surpreendentemente, não foram observadas diferenças significativas na atividade cerebral entre as três tarefas de escrita. No entanto, a fNIRS foi capaz de detectar variações específicas na atividade cerebral durante interrupções, especialmente durante a tarefa de leitura fácil e a tarefa de escrita difícil.

Os autores destacam que o posicionamento dos optodes sobre o córtex pré-frontal pode influenciar a sensibilidade da fNIRS para detectar diferenças na carga de trabalho mental entre diferentes tipos de tarefas. Além disso, interrupções verbais durante as atividades mostraram impacto na carga de trabalho mental percebida, aumentando quando realizadas simultaneamente com outras tarefas e diminuindo quando se tornavam a principal preocupação temporária.

Este estudo oferece insights valiosos sobre a dinâmica da atividade mental durante tarefas de leitura e escrita em um ambiente simulado de trabalho. No entanto, devido ao tamanho reduzido da amostra e à duração limitada das tarefas, os resultados podem variar em grupos maiores e com atividades mais prolongadas. O artigo “Medindo Variações na Carga de Trabalho Mental em Tarefas de Trabalho de Escritório usando fNIRS” foi escrito por Serena Midha, Horia A. Maior, Max L. Wilson e Sarah Sharples.

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