La
formazione dei piloti di linea
è uno dei contesti più complessi ed impegnativi dell’intero mondo dell’aviazione. Quando un allievo esegue un circuito di traffico o gestisce un’operazione di volo complessa, non è solo la sua performance a contare: anche l’istruttore, seduto a pochi centimetri di distanza, deve mantenere
dei livelli elevati di attenzione, monitoraggio e capacità decisionale. Un recente studio (van Weelden et al., 2025) ha analizzato in profondità ciò che accade “dietro le quinte” di questo rapporto duale, valutando come
carico mentale individuale e sincronizzazione fisiologica tra istruttore e allievo cambino in base all’ambiente di addestramento (simulatore Vs. volo reale), alla fase di volo e a chi ha il
controllo dell’aeromobile. I risultati hanno implicazioni importanti non solo per la
flight safety, ma anche per la progettazione di
sistemi di addestramento più efficaci, compresi il
simulatore, gli scenari VR e sistemi di training avanzati.
Perché studiare il carico mentale nei piloti?
Tenere in considerazione l'impatto del carico mentale (workload) dei piloti è fondamentale per migliorare la
qualità della formazione in aviazione e, di conseguenza, la
sicurezza del volo. Tuttavia, concentrarsi solo sull’allievo offre una visione
parziale del processo: durante ogni fase dell’addestramento, l’istruttore non è un osservatore esterno, ma parte integrante del sistema di controllo. Per questo motivo, gli studi più avanzati stanno iniziando a esplorare non solo il
carico mentale individuale, ma anche quello
condiviso, ovvero la dinamica fisiologica, cognitiva, emozionale e relazionale che si crea tra le due persone in
cockpit. Nel mondo reale, pilota e istruttore formano un
unico sistema operativo. Il modo in cui si coordinano, soprattutto quando il carico cognitivo dell’allievo aumenta, ha un impatto diretto su:
- efficacia dell’apprendimento
- qualità del giudizio dell’istruttore
- gestione dell’errore
- sicurezza complessiva delle operazioni
La ricerca precedente si era concentrata soprattutto sugli
allievi. Questo studio, invece, misura
in parallelo sia l’allievo sia l’istruttore utilizzando segnali ECG (frequenza cardiaca e variabilità della frequenza cardiaca, HRV).
Come è stato condotto lo studio?
Gli allievi piloti hanno eseguito
quattro circuiti di traffico consecutivi in due contesti:
- Simulatore di volo
- Volo reale
In entrambi gli scenari venivano alternati due ruoli:
- allievo ai comandi
- allievo in monitoraggio (mentre l’istruttore pilotava)
Le fasi analizzate erano tre tra le più impegnative del circuito:
- decollo
- traverso/downwind
- atterraggio
Durante ogni segmento, si registravano:
- frequenza cardiaca (HR)
- variabilità della frequenza cardiaca (HRV)
- coordinazione fisiologica tra allievo e istruttore
- percezione soggettiva del carico mentale
Il
disegno sperimentale consente un'interpretazione particolarmente efficace dei risultati: confrontando simulatore e volo reale, ruolo attivo e ruolo di monitoraggio, e tre fasi critiche del circuito di traffico, lo studio dimostra come il
carico mentale
e fisiologico dell'allievo pilota non dipenda esclusivamente dalla complessità della manovra, ma dal
contesto operativo
e dalla responsabilità percepita. L'integrazione tra misure
oggettive
(frequenza cardiaca, variabilità della frequenza cardiaca, coordinazione fisiologica) e valutazioni soggettive del carico mentale mette in luce un aspetto cruciale per la
psicologia dell'aviazione: l'apprendimento del pilota si configura
non come un processo lineare, ma come un adattamento progressivo in cui regolazione emotiva, sincronizzazione con l'istruttore e consapevolezza situazionale evolvono in maniera integrata.
Cosa è emerso: simulatore vs. volo reale
Uno degli aspetti più interessanti emersi dallo studio riguarda il ruolo dell’ambiente di addestramento nel modellare non solo il carico mentale individuale, ma anche la
dinamica relazionale allievo–istruttore. Il contesto operativo (simulatore o volo reale) non influisce soltanto sul livello di
stress percepito, ma modifica in modo sostanziale i
pattern di coordinazione fisiologica, soprattutto nelle fasi a maggiore richiesta cognitiva. Questo apre una finestra rilevante sulla
dimensione interpersonale del training di volo, spesso trascurata nelle analisi tradizionali del workload. L’ambiente di addestramento ha mostrato
pattern di coordinazione diversi. In particolare:
Nel volo reale:
- la sincronizzazione fisiologica tra allievo e istruttore è risultata
più elevata, soprattutto nei momenti di carico cognitivo alto;
- l’allievo tendeva a “trascinare” l’istruttore in un pattern condiviso quando sperimentava più stress o impegno mentale.
In altre parole, quando l’allievo era sotto pressione, il corpo dell’istruttore – inconsciamente – iniziava a rispecchiarne il livello fisiologico. Un fenomeno noto come
entrainment fisiologico, già osservato in altri contesti ad alta intensità (es. chirurgia, operazioni militari).
Nel simulatore:
La coordinazione fisiologica era
più attenuata, probabilmente perché il simulatore, pur altamente realistico, non replica completamente:
- vibrazioni,
- percezione del rischio,
- sensazioni vestibolari,
- imprevedibilità del volo reale.
In sintesi, il simulatore riduce l’intensità dell’esperienza: offre un contesto controllato e sicuro, ideale per l’apprendimento tecnico, ma meno capace di attivare quei
meccanismi fisiologici e
relazionali
che emergono solo quando il rischio è
percepito come reale. È proprio in questa differenza che si colloca il valore complementare dei due ambienti di addestramento.
Effetto dei ruoli: chi pilota consuma più risorse
La ricerca conferma quanto già noto nei modelli di mental workload:
- HR più alta nelle condizioni di maggiore carico operativo (quando l’allievo era ai comandi).
- HRV più bassa, segnale tipico di maggiore stress e richiesta cognitiva.
Quando l’istruttore pilotava e l’allievo osservava, i livelli fisiologici erano più contenuti.
Importante:
le stesse tendenze si osservano negli istruttori, che non sono spettatori passivi, ma mantengono un impegno cognitivo elevato durante l’addestramento, specie nelle fasi critiche. Infine come era prevedibile:
- il decollo e l'atterraggio:
il
carico mentale risultava essere più elevato (come prevedibile);
- nel downwind (ovvero la tratta del circuito di traffico aeroportuale parallela alla pista, percorsa in direzione opposta a quella di atterraggio) il workload risultava meno elevato.
In queste fasi stressanti, la sincronizzazione fisiologica tra allievo e istruttore diventava più marcata. Nel complesso, i risultati suggeriscono che l’addestramento al volo è un processo profondamente
interattivo e incarnato. Quando il carico mentale aumenta, in particolare durante il decollo e l'atterraggio, non è solo l’allievo a essere sotto stress: l’istruttore entra in una dinamica di
sincronizzazione fisiologica, adattandosi implicitamente allo stato dell’allievo. Il
simulatore, pur rimanendo uno strumento fondamentale, attiva questa dinamica in misura minore, confermando che il volo reale introduce elementi sensoriali, emotivi e di rischio che amplificano l’impegno cognitivo e relazionale. Per la psicologia dell’aviazione il messaggio è chiaro:
formare un pilota significa formare un sistema a duale, in cui ruoli, fasi operative e contesto determinano non solo cosa si apprende, ma come corpo, mente e relazione si regolano insieme in funzione della sicurezza.
La sincronizzazione aumenta quando l’allievo è sotto pressione
Lo studio ha evidenziato una
relazione lineare: quando l’allievo riferiva un maggiore carico mentale soggettivo, la sincronizzazione fisiologica con l’istruttore aumentava. Questo è un risultato cruciale, perché suggerisce che:
- il corpo dell’istruttore “si accorda” su quello dell’allievo;
- la sincronizzazione può diventare un indicatore oggettivo della qualità del coordinamento dyadico;
- potrebbe essere utilizzata per valutare la qualità del training e dell’apprendimento.
È un passo avanti verso una formazione che non si basa solo sulla performance osservabile, ma anche sui
segnali fisiologici invisibili che raccontano come la coppia istruttore-allievo sta affrontando il compito.
Quali sono le implicazioni di questa ricerca per la formazione dei piloti
I risultati di questa ricerca offrono indicazioni operative di grande rilievo per la formazione dei piloti, andando oltre la tradizionale distinzione tra addestramento tecnico e valutazione delle prestazioni. L’analisi del carico cognitivo e della coordinazione fisiologica mostra infatti come l’efficacia del training dipenda dalla capacità di leggere e gestire dinamiche spesso invisibili, ma decisive per l’apprendimento e la sicurezza.
Migliorare i programmi di addestramento dei piloti di linea
Capire quando e quanto l’allievo è sovraccarico consente di modulare il training in modo più efficace.
Monitorare il carico cognitivo degli istruttori
Troppo spesso si dà per scontato che l’istruttore sia immune al carico mentale. Non è così.
Utilizzare la sincronizzazione fisiologica come indicatore qualitativo
In futuro, sistemi ECG portatili o sensori integrati potrebbero:
- segnalare momenti di sovraccarico
- evidenziare dinamiche dyadiche disfunzionali
- ottimizzare il ritmo delle lezioni
Sviluppare training ibridi più realistici
L’evidenza che simulatore e volo reale generano pattern diversi può aiutare a:
- migliorare il realismo dei simulatori
- progettare scenari VR più immersivi
- preparare allievi e istruttori a gestire differenze percettive e cognitive tra contesti
Nel complesso, queste evidenze invitano a ripensare la formazione al volo come un sistema adattivo, in cui tecnologia, istruttori e allievi
interagiscono in modo dinamico. Integrare il monitoraggio del carico cognitivo e della sincronizzazione fisiologica nei programmi di addestramento non significa “medicalizzare” il training, ma
renderlo più consapevole, sostenibile e sicuro. La sfida futura non sarà solo addestrare piloti tecnicamente competenti, ma costruire dei contesti formativi capaci di sviluppare la regolazione, l'adattamento e la
resilienza operativa lungo l’intero percorso professionale.
Sintesi
- Lo studio di van Weelden e colleghi
offre una prospettiva innovativa sulla formazione dei piloti: non solo il carico mentale individuale, ma anche quello condiviso tra allievo e istruttore può diventare un indicatore prezioso della qualità del training.
- In un’epoca in cui simulatori, realtà virtuale e sistemi biometrici entrano sempre più nella formazione aeronautica, comprendere questi meccanismi significa
migliorare la sicurezza, ottimizzare l’apprendimento e costruire percorsi formativi più personalizzati.
