Bent u gestresst, uw ogen weerspiegelen uw mentale werklast

Studie ontdekt dat iemands stressniveaus bij multitasking [1] kan worden afgeleid uit de pupilgrootte

Dick Schrauwen [2]

Universiteit van Missouri-Columbia (MU) [3]

De eisen die werkomgevingen stellen zijn in onze huidige maatschappij vele malen groter dan vroeger. Omdat verwacht wordt dat taken onmiddellijk worden voltooid, speelt `multitasking` bij het werk een steeds grotere rol.

In eerdere studies over werkdruk en productiviteit werd vooral gekeken naar de fysieke aspecten, zoals hoeveel iemand loopt en wat iemand tilt. In die studies kwam iemands gemoedtoestand nauwelijks aan bod. Onderzoekers van de Universiteit van Missouri hebben ontdekt dat iemands ogen een indicatie kunnen geven van iemands mentale welzijn.

"Als uw vitale functies slecht zijn, dan is er iets mis met uw lichaam en artsen proberen erachter te komen wat er mis is", zei Jung Hyup Kim, een universitair docent in industriële en productiesystemen aan het College of Engineering van de MU [3]. "Maar hoe zit het met uw mentale gezondheid? Veel mensen multitasken tijdens hun werk. Er bestond geen eenvoudige meetmethode om iemands mentale welzijn te meten. In deze studie kwamen we erachter dat de grootte van de oogpupil de sleutel kan zijn om iemands mentale toestand te achterhalen bij multitasking. "

Iedereen ervaart stress anders. Kim en Yang, een afstuderende student bij MU, wilden een objectieve manier vinden om het stressniveaus van werknemers te meten tijdens het multitasken en/of het in hoog tempo wisselend uitvoeren van taken met een lage en hoge complexiteit. De meetmethode moest toepasbaar zijn in verschillende sectoren en bij een scala aan werknemers. Bijvoorbeeld: medewerkers van een alarmcentrale, kantoorwerkers, industrie- en productiemedewerkers, enzovoorts.

EXPERIMENT

Hoe hebben de onderzoekers de meetmethode ontwikkeld? Ze gebruikten een werkdruk-systematiek die werd ontwikkeld door NASA [6] om de werklast van astronauten vast te stellen. Daarnaast werd gebruik gemaakt van een simulatie die de controlekamer van een olieraffinaderij nabootst. Tijdens de werksimulatie moesten de deelnemers reageren op routinematige en onverwachte situaties zoals alarmen. Tijdens het experiment brachten Kim en Yang de ogen en oogbewegingen in kaart met behulp van `motion-capture` en `eye-tracking` technologie.

Tijdens de eenvoudige taken in het simulatie-scenario waren de oogbewegingen van de deelnemers regelmatig en voorspelbaar. Maar naarmate de taken complexer werden en zich meer onverwachte situaties voordeden, werd het ooggedrag onregelmatiger.

Behalve oogbeweging deden de onderzoekers ook metingen aan de grootte van de oogpupil. Daarvoor gebruikten ze een techniek die fractale dimensie [4] wordt genoemd. Kim en Yang ontdekte een negatieve relatie tussen de grootte van de oogpupil en iemands werkdruk waarmee de onderzoekers aantoonden dat de mate van pupilvernauwing gebruikt kan worden gebruikt om de mentale belasting van een persoon in een multitasking werkomgeving in te schatten.

Kim en Yang hopen dat hun bevinding een beter inzicht kan leveren hoe systemen moeten worden ontworpen om mentale overbelasting te voorkomen waardoor een veiliger werkomgeving ontstaat.

Wellicht kan deze bevinding in de toekomst in een hulpmiddel voorzien voor werkgevers en opvoeders waarmee ze het maximale stressniveau van een persoon kunnen bepalen voordat die moe wordt en een negatieve invloed heeft op de prestatie.

"Het zou geweldig zijn als mensen altijd perfect werk kunnen leveren", zegt Kim. "Maar als je moe bent, maak je vaker fouten. Dus als we het geestelijke welzijn van een werknemer objectief kunnen meten, kunnen we daarmee fouten voorkomen."

Kim en Yang zijn van plan om hun bevinding verder te onderzoeken met proefpersonen uit verschillende leeftijdsgroepen. Verder willen ze ook graag andere biometrische gegevens verzamelen zoals hartslag, hersenactiviteit en spier- en zenuwreacties.

De studie, "Measuring Workload in a Multitasking Environment Using Fractal Dimension of Pupil Dilation", is verschenen in het `International Journal of Human-Computer Interaction` [5].

VERWIJZINGEN

[1] Multitasking, multitasken
Het (vrijwel) gelijktijdig meer dan één taak uitvoeren
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Multitasken

[2] Bewerking van onderstaand persbericht
- https://eurekalert.org/pub_releases/2018-12/uom-ays121118.php

[3] MU, University of Missouri-Columbia
- https://missouri.edu/

[4] Fractale dimensie, fractal dimension
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Fractale_dimensie
- https://en.wikipedia.org/wiki/Fractal_dimension

[5] Wetenschappelijk artikel
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10447318.2018.1525022?journalCode=hihc20&

[6] NASA-TLX questionnaire
- https://humansystems.arc.nasa.gov/groups/TLX/