Etwas so Einfaches wie zwei Kollegen, die sich in der Nähe unterhalten, kann Aufgaben erschweren, die normalerweise zu bewältigen sind. Yan Krukau/Pexels, FAL

Ist es möglich, Ihre E-Mails zu lesen, während Sie Ihre Wochenendpläne im Hinterkopf behalten und jemandem am Telefon zuhören? Multitasking ist ein fester Bestandteil unseres täglichen Lebens, mit Telearbeit und der rasanten Ausbreitung – wenn nicht sogar Invasion – der digitalen Technologie.

Wir haben vielleicht das Gefühl, zwei Dinge gleichzeitig zu tun, aber in Wirklichkeit verlagert unser Gehirn seine Aufmerksamkeit unbewusst sehr schnell von einer Aufgabe auf eine andere. Nach mehr als 50 Jahren wissenschaftlicher Forschung ist der Ausdruck „geistige Arbeitsbelastung“ wird zunehmend im Alltag und in verschiedenen beruflichen Kontexten gehört. Das Konzept wirft jedoch immer noch viele Fragen auf, sowohl hinsichtlich seiner genauen Definition als auch hinsichtlich der Art und Weise, wie man es studiert oder im Alltag handhabt.

Die mentale Arbeitsbelastung, auch kognitive Arbeitsbelastung genannt, entspricht a Menge an geistiger Arbeit, die in einer bestimmten Zeit geleistet werden muss, mit möglichen Folgen für den Einzelnen, wie etwa steigender Müdigkeit oder der Zahl von Fehlern bei der Aufgabenerledigung. Beispiele hierfür sind das Durchsuchen eines überfüllten Bildschirms, das Absolvieren einer schwierigen Prüfung oder das Fahren auf einer stark befahrenen Autobahn. Diese und andere Aktivitäten erfordern Wahrnehmungs-, kognitive und/oder motorische Prozesse flexibles und anpassungsfähiges Verhalten.

Das Eingreifen, die Aufrechterhaltung und die Kontrolle dieser Prozesse erfordern je nach den Umständen (Routineaktivitäten versus plötzliche Ereignisse) unterschiedlich hohe mentale Anstrengungen. Manchmal führt diese enorme geistige Anstrengung zu dem, was Wissenschaftler als „kognitive Überlastung“ oder „mentale Überlastung“ bezeichnen.

Auf der Suche nach einer universellen Definition

Forscher haben immer noch Schwierigkeiten, eine universelle Definition zu finden, die alle Disziplinen umfasst, die sich mit geistiger Arbeitsbelastung befassen, einschließlich Psychologie, Management und Kognitionswissenschaft. Für manche entspricht es der Vorstellung eines Individuums beschränkte Kapazität Informationen zu verarbeiten – ein „Reservoir“ an Aufmerksamkeitsressourcen. Für andere bezieht es sich auf die Verwaltung von Aufmerksamkeitsressourcen und konzentriert sich auf die Anforderungen der jeweiligen Aufgabe. Unter den vielen Definitionen vorgeschlagenUnter mentaler Arbeitsbelastung versteht man den Aufwand, den der Einzelne in die Ausführung einer Aufgabe investiert, abhängig von den verfügbaren Ressourcen und den Eigenschaften der Aufgabe.

In den Neurowissenschaften, der Kognitionspsychologie und der Ergonomie (der wissenschaftlichen Disziplin, die sich mit der Beziehung zwischen dem Menschen und seiner Arbeit befasst) bezieht sich die Untersuchung der geistigen Arbeitsbelastung insbesondere auf sogenannte sicherheitskritische Anwendungen.

Wenn die kognitiven Kosten die verfügbaren Ressourcen übersteigen, kann das Ergebnis sein „unabsichtliche Taubheit“.

Die entstehende Überlast erhöht die Unfallgefahr. In Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Medizin kann das Ergebnis katastrophal sein – etwa wenn ein Pilot bei schlechten Wetterbedingungen landet.

Während Laborstudien unser Wissen über die Gehirnfunktion während einer bestimmten Aufgabe erweitert haben, ist es wichtig, die Leistung und geistige Belastung einer Person in den komplexen Arbeitsumgebungen des Alltags zu beurteilen. Die im späten 20. Jahrhundert gegründete Disziplin der Neuroergonomik vereint die Ansätze und Werkzeuge der Neurowissenschaften, Ergonomie und Ingenieurwissenschaften. Es ist definiert als Untersuchung des menschlichen Gehirns in Bezug auf die Leistung bei der Arbeit und im Alltag. Ein Beispiel ist die Messung der Gehirnaktivität bei Chirurgen Eine erhöhte geistige Belastung kann zu Fehlern führen und die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

Wie lässt sich geistige Arbeitsbelastung untersuchen?

Kein einzelnes Tool oder keine einzelne Methode kann ein vollständiges Bild davon vermitteln, wie eine Person auf eine bestimmte Aufgabe reagiert. Ansätze, die verbinden Daten mehrerer Sensoren oder Messungen kann genauer und zuverlässiger sein, um die geistige Arbeitsbelastung in Echtzeit abzuschätzen. Dies gilt umso mehr in sich verändernden Umgebungen (Schwankungen der Beleuchtung, der Temperatur, des Lärms usw.) oder in Kontexten, die eine Anpassung an die Situation erfordern (Unwohlsein, technische Zwischenfälle usw.).

Fragebögen zur Selbsteinschätzung können verwendet werden, um die Wahrnehmung der Menschen hinsichtlich der von ihnen ausgeführten Aufgabe zu erfassen. Beispielsweise durch die Einbindung eines mehrdimensionalen Bewertungsverfahrens, das NASA-TLX-Fragebogen Bietet eine Gesamtbewertung der mentalen Arbeitsbelastung während oder nach der Aufgabe. Es basiert auf einem gewichteten Durchschnitt der Bewertungen (von 0 bis 100) von sechs subjektiven Bereichen. Diese sind:

• Geistige Anforderung: Grad der geistigen Aktivität.

• Körperlicher Bedarf: Grad der körperlichen Aktivität.

• Zeitlicher Anspruch: Gefühl des Drucks, die Aufgabe innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu erledigen.

• Leistung: Grad der Erreichung der Aufgabenziele.

• Aufwand: Umfang des Aufwands.

• Frustration: Gefühl der Unzufriedenheit beim Erledigen der Aufgabe.

Die Analyse der Leistung bei einer einzelnen Aufgabe kann auch dabei helfen, die mentale Arbeitsbelastung einzuschätzen. Beispielsweise können häufigere Fehler oder eine verringerte Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung auf eine höhere psychische Belastung hinweisen, wenn die Anforderungen der Aufgabe steigen. Bei einer dualen kognitiv-motorischen Aufgabe (Telefonieren während der Fahrt, Finden Sie sich beim Radfahren oder Wandern zurecht…) kann die gemeinsame Nutzung der so geschaffenen Ressourcen zu Leistungseinbußen im Vergleich zur getrennten Ausführung beider Aufgaben führen.

Die Neuroergonomik schlägt außerdem die Integration objektiver Maßnahmen zur Beurteilung der geistigen Arbeitsbelastung vor mit mehreren Techniken in Umgebungen, die sich im Laufe der Zeit verändern – Arbeitsplätze, Klassenzimmer, Krankenhäuser, Autobahnen usw. Beispielsweise kann die Eye-Tracking-Analyse Aufschluss über die mentale Belastung geben, indem sie misst, wohin eine Person ihre Aufmerksamkeit richtet. Physiologische Messungen wie die Herzfrequenz und ihre Variabilität, die elektrodermale Aktivität und sogar tragbare Bildgebung des Gehirns können spezifische neurophysiologische Indikatoren für die geistige Arbeitsbelastung liefern.

Der präfrontale Kortex des Gehirns ist ein wichtiger Indikator

Die geistige Belastung manifestiert sich insbesondere im präfrontalen Kortex, dem Bereich des Gehirns, der sich in den letzten Millionen Jahren beim Menschen am stärksten entwickelt hat. Dieser Teil unseres Gehirns ist stark daran beteiligt kognitive Kontrolle, ein Mechanismus zur Überwachung und Verwaltung des Entscheidungsprozesses. Es beinhaltet Konfliktlösung, Fehlererkennung und -hemmung und zielt darauf ab, ein ausreichendes Leistungsniveau im Verhältnis zu den Anforderungen der Aufgabe und unvorhergesehenen Ereignissen zu gewährleisten und gleichzeitig einen akzeptablen kognitiven Aufwand aufrechtzuerhalten.

Die Messung der Aktivierung des präfrontalen Kortex kann Aufschluss über die Menge der mobilisierten Ressourcen geben. Schwierige Aufgaben oder solche, die anhaltende Aufmerksamkeit erfordern, führen tatsächlich dazu stärkere Aktivierung des präfrontalen Kortex und der damit verbundenen Gehirnnetzwerke.

Dies geschieht auch bei anspruchsvoller körperlicher Anstrengung in komplexen Umgebungen, beispielsweise in Verkehrssituationen mit dem Fahrrad, bei denen jeder Radfahrer individuell vorgeht und Kosten und Nutzen jeder Wahl abwägt. In dieser Situation mit zwei Aufgaben, sowohl körperlich als auch kognitiv, ist die Geschwindigkeitswahlentscheidung wird kognitiv gesteuert.

Bewältigung der Belastung

In anspruchsvollen Kontexten kann sich unsere mentale Belastung unter dem Einfluss verschiedener äußerer und innerer Faktoren verschieben. Wie gehen wir also mit der Vielzahl an Faktoren um, auf die wir achten müssen? Hier sind vier konkrete Vorschläge:

• Erstellen Sie eine Übersicht aller zu erledigenden Aufgaben und ordnen Sie diese nach Prioritäten. Dies ermöglicht es, eine Reihenfolge der Aufgaben festzulegen, die der Reihe nach erledigt werden müssen, und die unwesentlichen beiseite zu legen.

• Jede Aufgabe sollte spezifischen kurzfristigen Zielen von etwa 20 Minuten entsprechen.

• Passen Sie die Arbeitspausen an die jeweilige Aufgabe an. Dadurch können Sie die mentale Belastung effektiv bewältigen und störende Unterbrechungen reduzieren.

• Gönnen Sie sich immer ausreichend Erholungszeit (Lesen, Sport etc.).

Durch die Anwendung der Prinzipien der Neuroergonomik können personalisierte und effektive Lösungen zur Bewältigung der geistigen Arbeitsbelastung bereitgestellt werden. Die Forschung bleibt äußerst relevant, insbesondere wenn die individuelle Art und Weise berücksichtigt wird, wie Menschen Informationen verarbeiten und mit der Umwelt interagieren. Insofern, der Einsatz von Methoden der künstlichen Intelligenz Das Extrahieren von Informationen aus mehreren Messungen ist eine interessante Möglichkeit, die mentale Belastung einer Person, die eine Aufgabe ausführt, kontinuierlich zu beurteilen.

Stéphane Perrey, Professeur des Universités en Physiologie de l'Exercice / Neurosciences Integratives, Director Unité Recherche EuroMov Digital Health in Motion, Universität von Montpellier

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