Nel settore dell'aviazione, il carico cognitivo e lo
stress rappresentano due fattori critici che possono influenzare significativamente le
performance di volo e le decisioni operative dei
piloti. Questi elementi diventano ancora più rilevanti nelle future operazioni a
pilota singolo, dove la possibilità di supporto in caso di difficoltà è drasticamente
ridotta. In tali scenari, un monitoraggio accurato e automatico dello
stato cognitivo
ed emozionale del pilota potrebbe costituire una
soluzione per prevenire gli effetti potenzialmente pericolosi derivanti da un eccessivo carico (overload) o da livelli elevati di stress.
Monitorare il livello di carico cognitivo nei piloti
La capacità di rilevare in tempo reale
il carico cognitivo e lo stress del pilota apre la strada a soluzioni innovative per la gestione della sicurezza in volo. Ad esempio, in presenza di un sovraccarico cognitivo o di stress significativo,
alcune mansioni potrebbero essere delegate ai sistemi automatizzati o a un equipaggio di supporto a terra. Questa redistribuzione dei compiti consentirebbe al pilota di concentrarsi su attività critiche, riducendo il rischio di errori legati a una gestione inefficace delle risorse cognitive.
L'analisi del sovraccarico cognitivo e dello stress nei Piloti
Uno studio (Causse M, Mouratille D, Rouillard Y, El Yagoubi R, Matton N, Hidalgo-Muñoz A.,2023) ha esplorato questi aspetti monitorando l'attività cerebrale di 20 piloti privati attraverso un dispositivo fNIRS (functional Near-Infrared Spectroscopy) durante due scenari realistici in un
simulatore di volo. Il carico mentale è stato manipolato introducendo un compito secondario di difficoltà variabile, mentre lo stress è stato indotto tramite uno stressore sociale. I risultati hanno confermato la sensibilità delle
misurazioni fNIRS
alle variazioni del carico mentale. In particolare, è stato osservato un aumento della
concentrazione di ossiemoglobina
(HbO2) nelle regioni della rete di controllo esecutivo (ECN), come la
corteccia prefrontale dorsolaterale
e le aree parietali laterali, quando il compito secondario risultava più complesso. Lo
stress
ha ulteriormente amplificato questa attivazione, soprattutto quando combinato con un carico mentale elevato.
Quali effetti può produrre il carico cognitivo e lo stress nei piloti?
Un dato particolarmente interessante è emerso dall'analisi combinata
di carico cognitivo e stress: la loro interazione sembra avere effetti cumulativi, richiedendo un maggiore reclutamento delle risorse cognitive della ECN per farvi fronte. Questo suggerisce che la
gestione simultanea di compiti complessi
e situazioni stressanti può compromettere la capacità del pilota di mantenere prestazioni ottimali, aumentando il
rischio di errori operativi. Un ulteriore aspetto emerso dallo studio riguarda l'effetto del tempo di esposizione al compito (time-on-task). Si è osservata una progressiva riduzione del segnale HbO2 nella ECN durante lo scenario di volo, indicando un fenomeno di abituazione a breve termine. Questo adattamento potrebbe riflettere una
maggiore efficienza nella gestione delle risorse cognitive con il progredire dell'esperienza, ma potrebbe anche segnalare una diminuzione della vigilanza in situazioni prolungate.
Implicazioni dello studio per la sicurezza e la formazione dei piloti
Nel complesso, la tecnologia fNIRS si è dimostrata un efficace indicatore del carico mentale, dello stress e degli effetti sulla capacità dei
piloti. L'integrazione di sistemi di monitoraggio cognitivo avanzato nelle cabine di pilotaggio
potrebbe rappresentare una svolta per la sicurezza aerea, consentendo interventi tempestivi in caso di sovraccarico cognitivo o stress acuto. Inoltre, questi strumenti potrebbero essere utilizzati nella
formazione dei piloti
per sviluppare strategie di coping più efficaci, migliorare la
consapevolezza situazionale e ottimizzare la gestione dello stress. L'obiettivo finale è garantire che i piloti possano operare in condizioni di massima efficienza, anche nelle situazioni più impegnative.
In sintesi
- Lo studio evidenzia l'importanza di un approccio proattivo alla gestione del carico mentale e dello stress nei piloti.
- Con l'avanzamento delle tecnologie di monitoraggio cognitivo, si aprono nuove prospettive per migliorare la sicurezza dei voli e la capacità dei piloti di affrontare le sfide del volo moderno.
- La ricerca in questo campo rappresenta un passo fondamentale verso un'aviazione più sicura ed efficiente, dove la tecnologia supporta non solo le operazioni tecniche, ma anche il benessere psicologico e cognitivo dei piloti.
Bibliografia
Causse M, Mouratille D, Rouillard Y, El Yagoubi R, Matton N, Hidalgo-Muñoz A. How a pilot's brain copes with stress and mental load? Insights from the executive control network. Behav Brain Res. 2024 Jan 5;456:114698. doi: 10.1016/j.bbr.2023.114698. Epub 2023 Oct 4. PMID: 37797721.
