Vigilância (psicologia) - Vigilance (psychology)

Uma "senhora pirulito" de Londres com a Catedral de São Paulo ao fundo.

Na psicologia moderna , a vigilância , também chamada de concentração sustentada , é definida como a habilidade de manter a atenção concentrada por longos períodos de tempo. Durante esse tempo, a pessoa tenta detectar o aparecimento de um determinado estímulo-alvo. O indivíduo observa um estímulo de sinal que pode ocorrer em um momento desconhecido.

O estudo da vigilância tem se expandido desde a década de 1940 principalmente devido ao aumento da interação de pessoas com máquinas para aplicações que envolvem monitoramento e detecção de eventos raros e sinais fracos. Essas aplicações incluem controle de tráfego aéreo , inspeção e controle de qualidade , navegação automatizada, vigilância militar e de fronteira e salva - vidas .


Origens da pesquisa

O estudo sistemático da vigilância foi iniciado por Norman Mackworth durante a Segunda Guerra Mundial . Mackworth escreveu "O colapso da vigilância durante a busca visual prolongada" em 1948 e este artigo é a publicação seminal sobre vigilância. O estudo de Mackworth de 1948 investigou a tendência dos operadores de radar e sonar de perder detecções de raros eventos irregulares perto do final de seu turno. Mackworth simulou eventos irregulares raros em um visor de radar, fazendo com que os participantes do teste assistissem a um mostrador de relógio não marcado durante um período de 2 horas. Um único ponteiro do relógio se movia em pequenos incrementos iguais ao redor do mostrador do relógio, com exceção de saltos maiores ocasionais. Este dispositivo ficou conhecido como Relógio Mackworth . Os participantes foram encarregados de relatar quando detectaram os saltos maiores. Os resultados de Mackworth indicaram um declínio na detecção do sinal ao longo do tempo, conhecido como diminuição da vigilância. A detecção de eventos dos participantes diminuiu entre 10 e 15 por cento nos primeiros 30 minutos e depois continuou a diminuir mais gradualmente nos 90 minutos restantes. O método de Mackworth ficou conhecido como "Teste do Relógio" e esse método foi empregado em investigações subsequentes.

Decremento de vigilância

O decréscimo da vigilância é definido como "deterioração na capacidade de permanecer vigilante para sinais críticos com o tempo, conforme indicado por um declínio na taxa de detecção correta de sinais". O decréscimo da vigilância é mais comumente associado ao monitoramento para detectar um sinal de alvo fraco. A perda de desempenho de detecção é menos provável de ocorrer nos casos em que o sinal do alvo exibe uma alta saliência. Por exemplo, um operador de radar dificilmente perderia um alvo raro no final de um relógio se fosse um grande sinal luminoso piscando, mas pode perder um pequeno sinal fraco.

Na maioria das condições, o decréscimo da vigilância torna-se significativo nos primeiros 15 minutos de atenção, mas um declínio no desempenho da detecção pode ocorrer mais rapidamente se as condições de demanda da tarefa forem altas. Isso ocorre tanto em executores de tarefas experientes quanto em novatos. A vigilância tem sido tradicionalmente associada à baixa demanda cognitiva e diminuição da vigilância com um declínio na excitação de acordo com a baixa demanda cognitiva, mas estudos posteriores indicaram que a vigilância é um trabalho árduo, requerendo a alocação de recursos cognitivos significativos e induzindo níveis significativos de estresse .

Diminuição da vigilância e teoria da detecção de sinais

Green e Swets formularam a Teoria da Detecção de Sinal , ou SDT, em 1966 para caracterizar a sensibilidade do desempenho da tarefa de detecção, ao mesmo tempo em que leva em consideração a capacidade perceptiva do observador e a disposição para responder. SDT assume que um observador ativo faz julgamentos perceptivos conforme as condições de incerteza variam. Um tomador de decisão pode variar seu viés de resposta, caracterizado por d ', para permitir detecções mais ou menos corretas, mas ao respectivo custo de alarmes mais ou menos falsos. Isso é denominado uma mudança de critério. O grau em que o observador tolera falsos alarmes para atingir uma taxa mais alta de detecção é denominado viés. Bias representa uma estratégia para minimizar as consequências de alvos perdidos e alarmes falsos. Por exemplo, a vigia durante um assalto a banco deve definir um limite para o quão "parecido com um policial" um indivíduo ou veículo que se aproxima pode ser. Deixar de detectar o "policial" em tempo hábil pode resultar em pena de prisão, mas um alarme falso resultará em uma oportunidade perdida de roubar dinheiro. Para produzir uma medida livre de polarização, d 'é calculado medindo-se a distância entre as médias do sinal e não-sinais (ruído) e escalonando pelo desvio padrão do ruído. Matematicamente, isso pode ser feito subtraindo a pontuação z da taxa de acertos da pontuação z da taxa de alarmes falsos. A aplicação da SDT ao estudo da vigilância indica que na maioria, mas não em todos os casos, a diminuição da vigilância não é o resultado de uma redução na sensibilidade ao longo do tempo. Na maioria dos casos, uma redução de detecções é acompanhada por uma redução proporcional em alarmes falsos, de modo que d 'permanece relativamente inalterado.

Taxonomia de vigilância: tipo de discriminação e taxa de eventos

A carga de trabalho mental, ou carga cognitiva , com base nas diferenças de tarefas pode afetar significativamente o grau de diminuição da vigilância. Em 1977, Parasuraman e Davies investigaram o efeito de duas variáveis ​​de diferença de tarefas em d ', e propuseram a existência de uma taxonomia de vigilância baseada no tipo de discriminação e taxa de eventos. Parasuraman e Davies empregaram tarefas de discriminação que eram sucessivas ou simultâneas e apresentadas com taxas de eventos altas e baixas. As tarefas de discriminação sucessivas em que as informações críticas devem ser retidas na memória de trabalho geram uma carga de trabalho mental maior do que as tarefas de comparação simultâneas. Seus resultados indicam o tipo de discriminação e a taxa na qual os eventos discrimináveis ​​ocorrem interagem para afetar a atenção sustentada. Tarefas de discriminação sucessivas indicam um grau maior de decréscimo de vigilância do que discriminações simultâneas, como comparações, mas apenas quando as taxas de eventos são relativamente altas. Para tarefas de detecção, a evidência empírica sugere que uma taxa de eventos igual ou superior a 24 eventos por minuto reduz significativamente a sensibilidade. Investigações posteriores indicaram que, quando a tarefa de discriminação é difícil, pode ocorrer um decréscimo quando a carga de trabalho mental é baixa, como acontece com comparações simultâneas, em taxas de eventos altas e baixas.

O efeito da taxa de eventos no monitoramento do desempenho da tarefa pode ser afetado pela adição de objetos salientes não-alvo em frequências variáveis. A pesquisa de teste do relógio conduzida no final dos anos 1950 e 1960 indica que um aumento na taxa de eventos para raros sinais irregulares de baixa saliência reduziu o decréscimo da vigilância. Quando sinais "artificiais" não-alvo semelhantes aos sinais de alvo foram introduzidos, o decréscimo de vigilância também foi reduzido. Quando o sinal "artificial" diferiu significativamente do sinal alvo, nenhuma melhoria de desempenho foi medida.

Outras dimensões além da taxa de eventos e da dificuldade da tarefa de discriminação afetam o desempenho das tarefas de vigilância e são fatores da Taxonomia de Vigilância. Estes incluem, mas não estão limitados a: modalidade sensorial ou combinações de modalidades sensoriais; complexidade da fonte; duração do sinal; intensidade do sinal; múltiplas fontes de sinal; eventos discretos versus contínuos; necessidade de atenção intermitente versus contínua; nível de habilidade do observador; e valor de estimulação.

Medir a carga de trabalho mental durante as tarefas de vigilância

Os estudos iniciais da Taxonomia de Vigilância basearam-se em suposições sobre a carga de trabalho mental associada a tarefas de discriminação, ao invés de uma quantificação direta dessa carga de trabalho. Discriminações sucessivas, por exemplo, foram assumidas para impor uma carga de trabalho maior do que discriminações simultâneas. A partir do final dos anos 1990, técnicas de neuroimagem, como tomografia por emissão de pósitrons (PET), ressonância magnética funcional (fMRI) e ultra- sonografia Doppler transcraniana (TCD), foram empregadas para avaliar de forma independente a ativação do cérebro e a carga de trabalho mental durante os experimentos de vigilância. Essas técnicas de neuroimagem estimam a ativação do cérebro medindo o fluxo sanguíneo (fMRI e TCD) ou o metabolismo da glicose (PET) associado a regiões cerebrais específicas. A pesquisa que emprega essas técnicas relacionou o aumento da carga de trabalho mental e da alocação de recursos de atenção com o aumento da atividade no córtex pré-frontal. Estudos que empregam PET, fMRI e TCD indicam que um declínio na atividade no córtex pré-frontal se correlaciona com o decréscimo da vigilância. Estudos de neuroimagem também indicam que o controle da vigilância pode residir no hemisfério cerebral direito em uma variedade de regiões cerebrais.

Regiões cerebrais associadas

Reduções na excitação geralmente correspondem a reduções na vigilância. A excitação é definida como um componente da vigilância, embora não seja, como se pode acreditar, a única fonte do efeito principal do decréscimo da vigilância.

Como tal, as regiões subcorticais do cérebro associadas à excitação desempenham um papel crítico no desempenho das tarefas de vigilância. Como a amígdala desempenha um papel importante no reconhecimento de estímulos emocionais, ela parece ser uma estrutura cerebral importante na regulação da vigilância.

As regiões subcorticais do cérebro associadas à excitação incluem o sistema colinérgico do prosencéfalo basal e o sistema noradrenérgico do locus coeruleus (LC) . Ambas as regiões são componentes do sistema de ativação reticular (SRA). O sistema colinérgico do prosencéfalo basal está associado à liberação cortical de acetilcolina , que está associada à excitação cortical. O bloqueio da liberação de acetilcolina no prosencéfalo com compostos GABAérgicos prejudica o desempenho da vigilância.

Várias regiões corticais do cérebro estão associadas à atenção e vigilância. Estes incluem os córtices frontal direito, parietal inferior , pré-frontal , temporal superior e giro cingulado . No lobo frontal, os dados de fMRI e TCD indicam que a ativação do cérebro aumenta durante as tarefas de vigilância com maior ativação no hemisfério direito. Estudos de lesão e divisão do cérebro indicam melhor desempenho do cérebro direito em tarefas de vigilância, indicando um papel importante para o córtex frontal direito em tarefas de vigilância. A atividade no sistema noradrenérgico LC está associada ao estado de alerta desperto em animais por meio da liberação de noradrenalina . Bloquear quimicamente a liberação de noradrenalina induz sonolência e lapsos de atenção associados a uma diminuição da vigilância. O córtex pré-frontal dorsolateral exibe um nível mais alto de ativação do que outras áreas significativamente ativas, indicando um papel fundamental na vigilância.

O giro cingulado difere de outras regiões do cérebro associadas à vigilância por exibir menos ativação durante as tarefas de vigilância. O papel do giro cingulado na vigilância não é claro, mas sua proximidade e conexões com o corpo caloso , que regula a atividade inter-hemisférica, podem ser significativas. A ativação reduzida no giro cingulado pode ser um subproduto da ativação assimétrica do lobo frontal iniciada no corpo caloso.

Estresse

Atividades estressantes envolvem a aplicação contínua de extensos recursos cognitivos. Se o decréscimo da vigilância fosse o resultado de menos atividade cerebral em vez de mais, não se poderia esperar que as tarefas de vigilância fossem estressantes. Altos níveis de epinefrina e norepinefrina estão correlacionados com cargas de trabalho mentais extensas e contínuas, tornando esses compostos bons indicadores químicos dos níveis de estresse. Os indivíduos que realizam tarefas de vigilância apresentam níveis elevados de epinefrina e norepinefrina, consistentes com altos níveis de estresse e indicativos de uma carga de trabalho mental significativa. Portanto, as tarefas de vigilância podem ser consideradas um trabalho mental estressante e árduo.

Diferenças individuais de desempenho

Grandes diferenças individuais no monitoramento do desempenho das tarefas foram relatadas em vários estudos de vigilância. Para uma determinada tarefa, no entanto, o decréscimo da vigilância entre os sujeitos é geralmente consistente ao longo do tempo, de modo que os indivíduos que exibem níveis relativamente mais altos de desempenho para uma determinada tarefa mantêm esse nível de desempenho ao longo do tempo. Para tarefas diferentes, no entanto, as diferenças de desempenho individuais não são consistentes, pois um indivíduo pode não se correlacionar bem de uma tarefa para outra. Um indivíduo que não exibe decréscimo significativo durante a execução de uma tarefa de monitoramento de contagem pode apresentar um decréscimo significativo durante um teste de relógio. O desempenho relativo entre os assuntos também pode variar com base na natureza da tarefa. Por exemplo, indivíduos cujo desempenho de tarefa está bem correlacionado para uma tarefa sucessiva podem exibir uma correlação de desempenho pobre para uma tarefa simultânea. Por outro lado, pode-se esperar que assuntos que executam tarefas de monitoramento semelhantes, como detecção de alvo por radar versus sonar, exibam padrões semelhantes de desempenho da tarefa.

Levine et al. propõem que as diferenças individuais no desempenho da tarefa podem ser influenciadas pelas demandas da tarefa. Por exemplo, algumas tarefas podem exigir comparações rápidas ou "velocidade de percepção", enquanto outras podem exigir "flexibilidade de fechamento", como a detecção de algum objeto predefinido em uma cena confusa. Vincular as diferenças de desempenho da tarefa às demandas da tarefa é consistente com a Taxonomia de Vigilância proposta por Parasuraman e Davies descrita acima, e também apóia a hipótese de que a vigilância requer trabalho mental, ao invés de ser uma atividade passiva.

Reduzindo o decréscimo da vigilância com anfetaminas

Uma pesquisa considerável tem sido dedicada à redução do decréscimo da vigilância. Conforme observado acima, a adição de sinais não-alvo pode melhorar o desempenho da tarefa ao longo do tempo se os sinais forem semelhantes aos sinais-alvo. Além disso, acredita-se que a prática, o feedback de desempenho, as anfetaminas e o repouso moderam o declínio temporal do desempenho sem reduzir a sensibilidade.

A partir de meados da década de 1940, uma pesquisa foi conduzida para determinar se as anfetaminas poderiam reduzir ou neutralizar o decréscimo da vigilância. Em 1965, Jane Mackworth conduziu experimentos de teste do relógio em que metade dos 56 participantes receberam uma forte anfetamina e a outra metade recebeu um placebo. Mackworth também forneceu feedback falso e feedback em testes separados. Mackworth analisou as taxas de detecção e alarmes falsos para determinar a medida de sensibilidade. Os participantes que receberam anfetaminas não exibiram sensibilidade aumentada, mas exibiram uma redução altamente significativa no decréscimo da vigilância. Em testes de feedback, a sensibilidade aumentou enquanto o declínio do desempenho foi significativamente reduzido. Em ensaios em que tanto a anfetamina quanto o feedback foram dados, a sensibilidade foi aumentada e não houve diminuição significativa da vigilância.

Prática e atenção sustentada

O treinamento e a prática reduzem significativamente o decréscimo da vigilância, reduzem a taxa de falsos alarmes e podem melhorar a sensibilidade para muitas tarefas de atenção sustentada. Mudanças na estratégia ou preconceito podem melhorar o desempenho da tarefa. As melhorias com base em tal mudança de critério devem ocorrer no início do processo de treinamento. Experimentos envolvendo estímulos de áudio e visuais indicam a melhora esperada no desempenho do treinamento nas primeiras cinco a dez horas de prática ou menos.

Melhorias no treinamento também podem ocorrer devido à redução da carga de trabalho mental associada à automaticidade da tarefa. Em experimentos de pilotagem e triagem de segurança em aeroportos, sujeitos treinados ou especialistas exibem melhor detecção de alvos de baixa saliência, uma redução em alarmes falsos, sensibilidade aprimorada e um decréscimo de vigilância significativamente reduzido. Em alguns casos, o decréscimo da vigilância foi eliminado ou não aparente.

Envelhecimento

Pesquisas de vigilância conduzidas com sujeitos de uma variedade de idades conflitam com a habilidade de manter o estado de alerta e atenção sustentada com a idade. Em 1991, Parasuraman e Giambra relataram uma tendência para taxas de detecção mais baixas e taxas de alarmes falsos mais altas com a idade ao comparar grupos entre 19 e 27, 40 e 55 e 70 e 80 anos. Deaton e Parasuraman relataram em 1993 que após a idade de 40 anos, uma tendência para taxas de detecção mais baixas e taxas de alarmes falsos mais altas ocorre em tarefas cognitivas e sensoriais, com cargas de trabalho mentais mais altas e mais baixas, respectivamente. Berardi, Parasuraman e Haxby não relataram diferenças em 2001 nos níveis gerais de vigilância e na capacidade de manter a atenção ao longo do tempo ao comparar indivíduos de meia-idade (acima de 40) e jovens. As diferenças dependentes da idade em tarefas cognitivas podem diferir com o tipo de tarefa e carga de trabalho, e algumas diferenças na detecção e alarmes falsos podem ser devido à redução na sensibilidade dos órgãos sensoriais.

Falta de habituação

As primeiras teorias de vigilância explicaram a redução da atividade eletrofisiológica ao longo do tempo associada ao decréscimo da vigilância como resultado da habituação neural . Habituação é a diminuição da responsividade neural devido à estimulação repetida. Sob condições passivas, quando nenhuma tarefa é realizada, os participantes exibem Potenciais Relacionados a Eventos (ERP) N100 atenuados que indicam habituação neural, e foi assumido que a habituação também foi responsável pela diminuição da vigilância. Estudos mais recentes de ERP indicam que, quando o desempenho diminui durante uma tarefa de vigilância, a amplitude do N100 não diminuiu. Esses resultados indicam que o decréscimo da vigilância não é resultado do tédio ou da redução da sensibilidade neurológica.

Veja também

Referências

links externos