信号检测理论可以用来客观地测量认知疲劳

新泽西的一组研究人员已经证明，信号检测理论(SDT)的两个核心指标——感知确定性和反应偏差的变化与认知疲劳的变化有关。他们还表明，SDT测量的变化是大脑激活变化的函数。这一发现发表在心理学前沿在2021年1月15日的开放获取文章《使用信号检测理论更好地理解认知疲劳》中。

本文作者是凯斯勒基金会的Glenn Wylie博士、Brian Yao博士和John DeLuca博士，以及蒙特克莱尔州立大学的Joshua Sandry博士。

认知疲劳是共同的经历这既影响健康人群，也影响脑损伤或神经退行性疾病患者。大量的研究表明，认知疲劳的主观感受与表现并不相关——也就是说，一个人可能会经历认知疲劳，但对他们表现的客观衡量，如他们的表现响应时间或准确度水平，未必恶化。因此，研究人员长期以来一直缺乏一种与主观疲劳体验相一致的客观行为测量方法。

虽然之前的研究表明，SDT的一个指标，知觉确定性，可能会随着疲劳而变化，但目前尚不清楚知觉确定性是否与疲劳共变。此外，目前还没有研究调查疲劳对第二个关键SDT指标反应的影响偏见，这是一个人在做出回应之前所需的证据量。了解认知疲劳是否以及如何与两种SDT指标共变，对于为患有这种疾病的人制定有效的干预措施至关重要。

这项研究是在Kessler基金会的Rocco Ortenzio神经成像中心进行的，这是一个专门致力于康复研究的专业机构。为了利用SDT研究认知疲劳，研究人员在39名健康志愿者中诱导认知疲劳，同时获得结构和功能磁共振成像(fMRI)数据。他们使用视觉模拟疲劳量表(VAS-F)评估受试者的认知疲劳，在基线和八组任务的每一组之后。这使得研究小组能够评估知觉确定性和反应偏差是否与认知疲劳共变，以及相似的大脑激活模式是否构成认知疲劳和SDT测量的基础。

研究人员发现，这两个SDT指标都与认知疲劳的变化相关。随着疲劳的增加，受试者的反应偏差变得更加保守，感知确定性下降。这项研究首次表明，认知疲劳的变化与感知确定性的变化相关。

此外，研究小组发现基底神经节纹状体的激活，这是凯斯勒研究人员大脑的一个区域之前确认对认知疲劳的变化敏感，也与反应偏差和知觉确定性有关。

“我们的研究结果表明，认知疲劳与受试者反应偏差和感知确定性的变化有关，”奥滕齐奥中心主任、主要作者怀利博士说。他强调说:“我们的理论是，随着认知疲劳的增加，受试者会犯更多的错误，因为他们的感知敏感性下降了，他们会采取更保守的反应偏差来弥补这一点。”“我们的工作证明了SDT测量在理解疲劳方面的相关性，并为研究人员提供了一套新的工具，可以更好地理解认知的本质和后果乏力．"

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