[发明专利]一种基于注意系统理论的警觉度测试方法

说明书

一种基于注意系统理论的警觉度测试方法。其包括采集被试者警觉度等级；获得持续性警觉、阶段性警觉和选择性注意指标并评判被试者相应程度；获得平均反应时数据；计算出反应时标准差；计算变异系数、正确率；确定出被试者的警觉度等级；综合反应被试者的警觉度总体状态等步骤。本发明创新性地将注意系统理论应用到警觉度测试中，能从持续性警觉、阶段性警觉、选择性注意这几个维度来进行警觉度的测试，更加直观全面地反映出被试者的警觉度水平。采用被试者反应时变异系数和正确率两个具体的指标来确定被试者的警觉度等级，结果更加科学准确。结合卡罗林斯卡嗜睡量表，将警觉度的主观测试和客观测试有机地结合在一起，使警觉度的测试更加全面。

技术领域

本发明属于心理特征测试技术领域，特别是涉及一种基于注意系统理论的警觉度测试方法。

背景技术

注意是心理活动对一定对象的指向和集中，是一种伴随着感知觉、记忆、思维、想象等心理过程的共同心理特征。注意不只是一个单一的概念，而是与多种心理现象及认知活动相关的。注意系统由警觉网络、定向网络和执行控制网络组成，警觉网络的功能在于达到并维持大脑的警觉状态；定向网络的功能在于从感觉输入中选择信息；执行控制网络的功能在于解决冲突。

心理学家波斯纳提出的注意系统理论将注意分为四个组成部分：持续性警觉、阶段性警觉、选择性注意和持续性注意。持续性警觉是人们对环境中任何事件做出反应的能力，它反映了生物体在任何时候的觉醒或总体激活水平。阶段性警觉是在警报信号后对事件做出反应的能力，对环境的变化做好准备和做出反应是至关重要的。选择性注意是对一个刺激产生特定反应和对另一个刺激产生不同反应的能力，能够从环境中过滤出不相关的信息。持续性注意是在一段时间(几分钟到几小时)内有效地连续做出反应的能力。

警觉度作为一个客观指标，已经应用于安全、医疗等多个领域，如何实时监测驾驶员、管制员等人的警觉度并及时发出警报意义重大。综合国内外对于警觉度测试的研究，目前大多是通过结合生理信号测试法以及一些主观测试法来进行警觉度的测试。

1、主观测试法

主观测试法是通过人直观的观测，对警觉度进行分阶判断。其中应用比较广泛的主观测试量表有：卡罗林斯卡嗜睡量表、斯坦福嗜睡测试量表、Sman-Perelli7级疲劳量表、自感疲劳分级评分量表以及直观模拟标度尺等。

2、生理信号测试法

1)fMRI

现有研究人员用功能性磁共振成像(fMRI)来预测疲劳易感性进而进行警觉度的测试。空间工作记忆任务(SWMT)测试性能与全脑活化水平、左后顶叶皮质活化水平以及左背外侧前额叶皮层活化水平呈负相关。据此推断，在fMRI测试时脑激活水平低的个体容易发生疲劳，为预测疲劳和警觉度测试提供了一种新方法。

2)脑电信号

脑电信号随着信号处理技术的进步以及对脑电信号的深入研究，人们逐渐发现脑电信号在警觉度测试方面有着广阔的前景。大脑中数以亿万计的神经元活动进而导致头皮表面电位发生了变化，我们将其称之为脑电，这里蕴含着丰富的大脑状态信息。脑电直接反映大脑的活动，是警觉度测试的一个重要指标。

3)皮肤空间阈

现有受试人员持触觉计或两脚规，拉开一定距离，将其两端以同样的力轻触受试者前臂皮肤，先从感觉不到两点的距离开始，逐渐加大两脚针距离，直到受试者感到了两点的最小距离为皮肤空间阀，又称触二点辨别阈值。阈值较安静时增加1.5～2倍为轻度疲劳，增加2倍以上为重度疲劳。

4)眼电信号

眼电图(EOG)是测量在视网膜色素上皮和光感受器细胞之间存在的视网膜静电位。根据EOG波形图属于某类别的临时分布情况，把EOG所属某类别的程度列成柱状图，可以清楚地得到在某时刻眨眼类型以及变化情况，从而判断此刻的警觉度水平以及是否有疲劳产生，也是警觉度测试的重要指标。