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近年来,道路交通事故数据显示,16至24岁之间的年轻、初学驾驶员,尤其是男性,在交通事故中被严重“过度代表”。传统上,这一现象常被归咎于驾驶经验不足和冒险行为倾向。但新的神经影像研究表明:前额叶皮质(Prefrontal Cortex, PFC)的发育成熟程度,或许才是这个群体高事故率的关键原因之一。

研究背景:经验不是唯一变量

虽然驾驶经验确实在事故率中起到重要作用,但研究发现,即使控制驾驶经验变量,年轻驾驶员的事故率依然显著高于年长群体。此外,男性驾驶者往往具有更高的风险行为频率,如超速、强行变道、尾随等。传统心理学对此已有解释,而本研究进一步引入神经成像技术,从脑功能活动角度切入分析。

研究方法:使用fNIRS测量前额叶皮质活动

本研究由诺丁汉大学心理学院开展,采用功能性近红外光谱技术(fNIRS),对32位18–22岁的参与者在驾驶模拟环境中的前额叶皮质活动进行测量。

参与者完成了五个模拟驾驶任务:

·1个跟车任务:引发低水平的脑力负荷和抑制控制

·4个不同交通密度下的超车任务:引发更高水平的脑力负荷和抑制控制

  ·不同车流量密度:分离工作负载和抑制控制(由于任务性质不变,可维持脑力负荷,但车流量增加超车机会少,需要更高水平的抑制控制来抑制不安全和冲动的行为。)

这些任务用于操控两项认知变量:

脑力负荷(Mental Workload):任务的复杂程度。

抑制控制(Inhibitory Control):抵制冲动、做出安全决策的能力。

研究结果:

通过NASA-TLX量表和脑部氧合血红蛋白浓度变化来双重评估

·NASA-TLX量表

1. 心理需求(Mental Demand)存在任务主效应:参与者认为超车任务比跟车任务对脑力要求更高。

2. 抑制控制(Inhibitory Control)存在显著任务主效应、年龄主效应及年龄与经验的交互效应。

经验丰富驾驶员中,年长者自控评分显著更高。尽管所有组超车时自控需求均上升,但年轻经验组基础值极低(跟车仅3.13分),暗示其严重低估简单任务中的风险控制需求,这可能是事故高发的心理因素。

新手组中未发现年龄差异,暗示经验缺乏可能掩盖年龄对风险感知的影响。

·fNIRS数据分析

研究发现一:年龄影响明显

年轻驾驶员在完成超车后未表现出显著的PFC活动变化,可能反映其大脑尚未完全发育成熟。

这也说明:年轻驾驶员PFC活动较低,可能意味着其处理认知任务的能力较弱,驾驶技能较差,从而增加事故风险。

研究发现二:心理负荷vs抑制控制:

尽管超车任务同时提升了心理负荷和抑制控制,但PFC活动的变化与心理负荷的变化更为一致;在通过交通密度操控抑制控制时,PFC活动并未发生明显变化。

分析超车时序数据(超车前、中、后)发现,PFC活动在执行及完成超车阶段上升,说明脑活动主要对应的是操作负荷,而非决策抑制。

研究发现三:自评与实际脑活动的差异

尽管fNIRS检测到年龄相关的PFC活动差异,但参与者在自我报告中并未显示出年龄或经验差异;年轻驾驶员低估了任务负荷感,可能意味着他们在高负荷情境下也意识不到风险加剧。这与已有研究一致:新手驾驶员常常高估驾驶能力、低估风险、情境感知能力较差。

研究发现四:左右脑差异

实验显示右侧前额叶活动显著高于左侧。这与右侧驾驶座设定一致:在进行超车时,注意力需更多集中于车辆左侧空间;与既往神经科学研究结果一致,说明空间注意力偏向与脑半球激活侧存在对应关系。

研究启示

神经发育因素应纳入年轻驾驶员事故风险评估体系,而不仅仅依赖经验或性别。fNIRS有望作为未来驾驶负荷评估与训练反馈工具,用于检测认知过载或执行功能障碍。此外,驾驶培训系统或许可引入“神经成熟度”指标,帮助开发更科学的分级训练策略。

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