瞳孔の大きさは隠れた認知疲労を明らかにする

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2024-06-15 21:31:25

研究者たちは 筑波大学 認知疲労を検出する新しい方法を発見した 瞳 収縮。この発見は、高いレベルの精神的努力を必要とするeスポーツなどの長時間のデジタル活動の分野で特に重要です。

この研究は、認知疲労が始まると瞳孔径が減少することを明らかにし、個人が気付かないことが多い精神的緊張の測定可能な指標を提供します。

eスポーツにおける認知疲労への対処

デジタルインタラクションが私たちの日常生活にますます浸透するにつれ、物理的な領域とデジタル領域の間で人間のパフォーマンスと健康のバランスを取ることが大きな課題になっています。

身体的な健康を維持するための戦略は十分に文書化されていますが、長時間のデジタル活動中に認知的な健康を管理するための方法はまだ登場しつつあります。

身体活動とデジタル活動を組み合わせたeスポーツは、しばしば激しく長時間の精神活動を伴う。適度な運動は認知的利益をもたらすが、 ゲーム長期間の暴露は認知疲労などの悪影響につながる可能性があります。

研究の焦点

研究者らは、ゲーマーが自分の認知疲労を正確に感知し、この疲労の潜在的な非侵襲的指標を特定できるかどうかの調査に着手した。研究者らは、筑波大学と日本の秋葉原のゲームコミュニティから 35 人の若者を参加者として募集した。

参加者は2つのグループに分かれ、カジュアルプレイヤーは ビデオゲーム 趣味でeスポーツを楽しむプレイヤーと、競技的なeスポーツに熱中し、トーナメントに頻繁に参加するハードコアプレイヤーがいます。

実験プロトコル

参加者は、体組成分析や、 ゲーム習慣、身体活動レベル、睡眠パターンなどです。

実験当日、被験者は生理学的条件を一定に保つためにアルコール、カフェイン、激しい運動を控えました。

実験は、温度と湿度がそれぞれ 23°C と 50% に標準化された管理された環境で実施されました。参加者は、一貫した視覚刺激を維持するために、個別のテントで 3 時間連続して仮想フットボール ゲームをプレイしました。

ゲームセッション中、胸部に装着した心拍センサーを使用して心拍数をモニタリングし、モニターの下部に設置したアイトラッカーを使用して瞳孔径を測定しました。この設定により、ゲーム体験を中断することなく、生理学的反応をリアルタイムで追跡することができました。

認知能力の低下

認知能力は、フランカー課題、ストループ課題、サイモン課題という 3 つの特定の課題を使用して評価されました。これらの課題では、視覚刺激に対する反応時間や正確さなど、実行機能のさまざまな側面を測定しました。

時間の経過に伴う認知機能の変化を追跡するために、ゲームセッションの前と1時間ごとに評価が実施されました。

認知課題に加えて、参加者はアンケートに答えて、楽しみや 倦怠感 視覚的なアナログスケールを使用します。

当初、カジュアル プレイヤーは 1 時間のゲームプレイ後に実行機能の向上を示し、特に方向干渉を管理する能力を測定するフランカー タスクで改善が見られました。

しかし、2時間後、カジュアルプレイヤーとハードコアプレイヤーの両方で認知能力の低下が見られました。これは、反応時間の増加と認知タスクの精度の低下に表れていました。

興味深いことに、この認知的疲労はプレイヤーの主観的な疲労感とは一致せず、認識された認知状態と実際の認知状態の間に乖離があることを示唆しています。

認知能力と瞳孔の大きさ

最も印象的な発見は、2時間以上連続してプレイした後、瞳孔径が大幅に減少したことです。瞳孔径の減少はカジュアルプレイヤーとハードコアプレイヤーの両方で一貫して見られ、生理的覚醒の低下を示しています。

自律神経系によって制御される瞳孔径は、認知負荷や疲労の変化を反映する可能性があります。

認知疲労が始まると瞳孔径が縮小し、それが精神的疲労の信頼できる指標となる可能性があることを示唆しています。

デジタル疲労管理への影響

認知疲労と瞳孔収縮が観察されたにもかかわらず、ゲームセッション中、心拍数やコルチゾールレベルに大きな変化は見られませんでした。

従来のストレスマーカーに変化が見られなかったことは、選手たちが経験した認知疲労が生理的ストレスの増加を伴わなかったことを示唆している。

代わりに、瞳孔径の減少は認知疲労のより敏感な指標となった。

カジュアルプレイヤーとハードコアプレイヤーの両方が、ゲームセッション中に楽しさが増したと報告しましたが、これは認知疲労の発現とは相関していませんでした。

主観的なアンケートで測定された疲労感は、カジュアル プレイヤーの場合、3 時間のプレイ後まで大幅に増加せず、ハードコア プレイヤーの場合は比較的安定していました。

この差は、プレイヤーが認知機能の低下を完全には認識していない可能性があり、気づかないうちに過度の運動につながる可能性があることを示唆しています。

認知疲労の指標としての瞳孔径

研究者らは、瞳孔径はeスポーツなどの長時間のデジタル活動中の認知疲労を検出するための有望な非侵襲的マーカーであると結論付けました。この発見は、デジタル疲労を管理し、より健康的なゲーム習慣を促進するための戦略を開発する上で特に重要です。

しかし、この研究にも限界はありました。サンプルサイズが比較的小さく、実験は制御された環境で行われたため、現実世界の状況を完全には反映していない可能性があります。さらに、この研究は特定の種類のeスポーツゲーム（バーチャルフットボール）に焦点を当てており、他のゲームのジャンルや異なる状況では結果が異なる可能性があります。

今後の研究では、他の種類のデジタル活動を調査し、より多様な参加者を集め、現実世界の環境でテストすることで、これらの調査結果をさらに拡大できる可能性があります。

競争によるストレスや社会的交流など、さまざまなゲーム条件の影響を調査することで、認知疲労のダイナミクスに関するより深い洞察が得られる可能性もあります。

この研究はジャーナルに掲載されている サイエンスダイレクト。

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