Un estudio conducido en el Reino Unido ha descubierto que la fNIRS puede diferenciar la carga de trabajo mental en tareas de lectura de dificultades variadas
Un estudio en el Reino Unido, dirigido por la investigadora Serena Midha de la Universidad de Nottingham y publicado en la revista International Journal of Human – Computer Studies, ha descubierto que la Espectroscopía Funcional de Infrarrojo Cercano (fNIRS) de la actividad del córtex prefrontal puede diferenciar efectivamente los niveles de carga de trabajo en tareas de lectura, aunque no en tareas de escritura. La fNIRS es una técnica no invasiva de neuroimagen que detecta cambios en el flujo sanguíneo y la oxigenación cerebral, proporcionando información sobre procesos cognitivos y emocionales. En la investigación también se pudieron detectar cambios en los niveles de carga de trabajo debido a interrupciones.
La carga de trabajo mental se refiere a la cantidad de esfuerzo cognitivo y recursos necesarios para realizar una tarea o un conjunto de actividades específicas. Es un concepto utilizado para describir las demandas impuestas al sistema cognitivo de un individuo, incluyendo la atención, la memoria y los procesos de toma de decisiones. La carga de trabajo mental puede variar según la complejidad de la tarea, la experiencia del individuo y las condiciones ambientales. Una carga de trabajo mental elevada puede provocar una disminuición del rendimiento, un aumento de errores y fatiga mental, mientras que una carga baja puede resultar en una subutilización de los recursos cognitivos y, finalmente, en aburrimiento.
Evaluar la carga de trabajo mental es crucial en áreas como los factores humanos, la ergonomía y la psicología cognitiva para optimizar tareas, promover la seguridad y potenciar el rendimiento general. Sin embargo, a diferencia de la carga de trabajo físico, medir la carga mental es un desafío complejo. Hasta ahora, se han empleado varios métodos para esta evaluación, incluyendo informes subjetivos, medidas fisiológicas y métricas basadas en el rendimiento. Sin embargo, todos presentan limitaciones.
Un obstáculo significativo es la dificultad de medir la carga mental en entornos del mundo real. Se necesitan aparatos robustos, generalmente solo disponibles en laboratorios especializados. Además, su uso puede interferir en el rendimiento o restringir las actividades realizables. Serena Midha y su equipo han explorado la viabilidad de emplear la fNIRS para monitorear la actividad cerebral durante tareas similares a las de oficina, con el fin de estimar la carga de trabajo mental.
La fNIRS tiene dos grandes ventajas en comparación con técnicas como la resonancia magnética funcional (fMRI): su portabilidad y ligereza. Generalmente, el sistema fNIRS consta de un conjunto de optodes posicionados en el cuero cabelludo para monitorear los cambios en la absorción de luz y una unidad de control para la adquisición y procesamiento de datos. Los optodes son componentes que integran fuentes de luz, como diodos emisores de luz o láseres, y fotodetectores para capturar la luz infrarroja cercana.
En este estudio innovador participaron 20 adultos sanos, incluyendo 8 mujeres y 12 hombres, todos de 31 años. Durante la investigación, fueron sometidos a una serie de tareas de lectura y escritura, mientras se monitoreaba su actividad cerebral mediante imágenes de fNIRS.
Las tareas se estructuraron en tres niveles de dificultad: fácil, medio y difícil. En la tarea de lectura fácil, los participantes leían material básico relacionado con sus áreas de especialización. El nivel medio de dificultad implicaba la lectura de un artículo académico desconocido, mientras que la tarea difícil requería la lectura continua del mismo artículo, combinada con otra actividad simultánea.
En cuanto a la escritura, la tarea fácil consistía en redactar un correo electrónico al investigador describiendo sus actividades en el estudio hasta el momento. En la condición de dificultad media, detallaban su investigación, proponían fechas para una posible reunión y explicaban su trabajo. En la tarea difícil, además de estas exigencias, ellos tenían que repetir la palabra “blah” continuamente mientras escribían. Cada tarea tenía una duración de 5 minutos.
Durante estas actividades, los participantes fueron interrumpidos tres veces por experimentadores que iniciaban conversaciones genéricas, añadiendo un elemento de realismo a las tareas. Además, para simular entornos de trabajo típicos, se les permitió a los participantes consumir café, té o agua durante las actividades.
Después de cada tarea, los participantes evaluaron su propia carga de trabajo mental completando el cuestionario NASA-TLX, lo que permitió una comprensión más profunda de los desafíos cognitivos enfrentados en diferentes contextos de trabajo.
Los resultados revelaron que los participantes percibieron las tareas difíciles como más desafiantes en comparación con las de fácil y media dificultad. Sin embargo, las diferencias entre las clasificaciones promedio de las tareas de fácil y media dificultad no fueron suficientes para asegurar que las discrepancias no fueran variaciones aleatorias. Este patrón fue consistente en todos los indicadores de carga de trabajo mental evaluados en el cuestionario.
Análisis de las imágenes de fNIRS mostraron que la actividad cerebral fue más baja durante la tarea de lectura de dificultad media, ligeramente mayor en la tarea fácil y alcanzó su punto máximo en la tarea difícil de lectura. Sorprendentemente, no se observaron diferencias significativas en la actividad cerebral entre las tres tareas de escritura. Sin embargo, la fNIRS pudo detectar variaciones específicas en la actividad cerebral durante las interrupciones, especialmente durante la tarea de lectura fácil y la tarea de escritura difícil.
Los autores destacan que el posicionamiento de los optodes sobre el córtex prefrontal puede influir en la sensibilidad de la fNIRS para detectar diferencias en la carga de trabajo mental entre diferentes tipos de tareas. Además, las interrupciones verbales durante las actividades mostraron impacto en la carga de trabajo mental percibida, aumentando cuando se realizaban simultáneamente con otras tareas y disminuyendo cuando se convertían temporalmente en la principal preocupación.
Este estudio ofrece información valiosa sobre la dinámica de la actividad mental durante tareas de lectura y escritura en un entorno simulado de trabajo. Sin embargo, debido al tamaño reducido de la muestra y la duración limitada de las tareas, los resultados pueden variar en grupos más grandes y con actividades más prolongadas. El artículo “Medición de Variaciones en la Carga de Trabajo Mental en Tareas de Trabajo de Oficina usando fNIRS” fue escrito por Serena Midha, Horia A. Maior, Max L. Wilson y Sarah Sharples.
