Neurokognitywistyczna perspektywa w badaniach i projektowaniu systemów człowiek-technologia

Neurokognitywistyczna perspektywa w badaniach i projektowaniu systemów człowiek–technologia

Ergonomia – zarządzanie środowiskiem pracy

Ergonomia jest interdyscyplinarną nauką zajmującą się zarządzaniem środowiskiem pracy (zarządzaniem systemami pracy w celu optymalizacji wymagań i warunków sta- wianych pracownikom) (Karwowski, 2001, 2003). Kategoria „system pracy” ujmowana jest tutaj szeroko jako system socjotechnologiczny obejmujący pracowników na sta- nowiskach pracy oraz uwzględniający technologiczne, organizacyjne i ekonomiczne aspekty działalności przedsiębiorstwa. Sprawnie funkcjonujący system pracy umożli- wia osiąganie oczekiwanych wyników związanych z produktywnością i jakością pracy w przedsiębiorstwie poprzez opracowanie metod efektywnego wykonywania zadań, a także utrzymania maksymalnego poziomu bezpieczeństwa i zdrowia pracowników oraz osiągania przez nich dobrostanu.

Ergonomia zajmuje się badaniem relacji człowiek–technologia, zarówno w pracy, jak i w innych przestrzeniach funkcjonowania człowieka, obejmując swym zaintereso- waniem wszelkie aspekty jego działalności (Fąfrowicz, Marek, 2006). W swojej istocie koncentruje się na „projektowaniu i ocenie zadań, prac, wyrobów, środowisk i syste- mów, z myślą o dostosowaniu ich do potrzeb, możliwości i ograniczeń ludzi” (Kar- wowski, 2003, s. 17).

Tradycyjne obszary badawczo-projektowe ergonomii to: ergonomia fizyczna, ergo- nomia organizacji i zarządzania oraz ergonomia poznawcza. Pierwsza z wymienionych, ergonomia fizyczna, podejmuje zagadnienia z zakresu anatomii, antropometrii, fizjo- logii, biomechaniki oraz fizycznych warunków pracy, takich jak warunki akustyczne, oświetleniowe czy też mikroklimatyczne. Ergonomia organizacji i zarządzania, okre- ślana również w literaturze jako makroergonomia, koncentruje się na badaniu i op- tymalizacji systemów socjotechnologicznych poprzez badanie i optymalizację struk- tur organizacyjnych, metod działania i procesów zarządzania. Ergonomia poznawcza zajmuje się zagadnieniami dotyczącymi relacji człowiek–technologia w perspekty- wie szeroko rozumianych procesów poznawczych, takich jak: procesy spostrzegania, kontrolowania, zapamiętywania, wnioskowania, podejmowania decyzji oraz procesy

emocjonalne i motywacyjne. Dominującą perspektywą jest tutaj badanie i optymalizo- wanie systemów człowiek–praca (Karwowski, 2003; Fąfrowicz, Marek, 2006).

W ostatnich latach obszar zarządzania środowiskiem pracy podlega dynamicznemu rozwojowi. Proces ten zachodzi na styku dwóch dyscyplin: zarządzania i neuronauki, a jego efektem jest nowa perspektywa badawcza.

Klasyczny i neurocentryczny model w neurokognitywistyce

Przedmiotem badań neurokognitywistyki jest analiza parametrów aktywności struktur neuronalnych mózgu związanych z szeroko rozumianą aktywnością poznawczą czło- wieka. Konfiguracje owych parametrów wyznaczają wzorce aktywności neuronalnej dla danego typu aktywności (Gazzaniga, 1996; Frackowiak i in., 2004; Posner, 2004).

Neurokognitywistyczne podejście badawcze pozwala na opisywanie sieci neuronal- nych odpowiedzialnych za określone funkcje poznawcze. Niebywały postęp badań we wspomnianym obszarze zaznaczył się w ostatniej dekadzie ubiegłego wieku. Był on możliwy głównie dzięki rozwojowi nowoczesnych technik i metod neuroobrazowa- nia. Wymienić tu należy następujące techniki: pozytronową tomografię komputerową (PET – Pozytron Emmision Tomography), funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI – functional Magnetic Resonance Image), magnetoencefalografię (MEG – Magnetoen- cephalography), elektroencefalografię wysokiej gęstości (hdEEG – high density Elec- troencephalography) oraz nowoczesną elektrookulografię (EOG – Electrooculography).

Wśród metod na szczególną uwagę zasługują: zdarzeniowy funkcjonalny rezonans magnetyczny (efMRI– event related fMRI), zdarzeniowa magnetoencefalografia i zda- rzeniowa elektroencefalografia (eMEG i eEEG – event related MEG i EEG). Szczegól- nie obiecujące w ostatnich latach wydaje się łączenie metod efMRI, eEEG oraz eMEG z nowoczesnymi metodami okulograficznymi (EOG). Dzięki zastosowaniu wspomnia- nych nowoczesnych technik i metod neuroobrazowania odkrywamy sekwencje działa- nia oraz charakterystyki czasowe funkcjonowania sieci neuronalnych w odniesieniu do konkretnych sytuacji oraz podejmowanych przez człowieka czynności.

W badaniach z zakresu neurokognitywistyki wyodrębnić możemy dwa odmienne modele badawcze: klasyczny i neurocentryczny.

W ujęciu klasycznym punktem wyjścia jest funkcja psychiczna, określana na pod- stawie wskaźników behawioralnych i opisana jako konstrukt teoretyczny. Przeważnie zakłada się, iż funkcja ta ma określoną strukturę, opisywaną z reguły w prostych, zdroworozsądkowych dymensjach. Konsekwencją tego typu podejścia, zakorzenione- go w świadomości badaczy od lat, a wynikającego z braku odpowiednich metod ba- dawczych, było ogólnikowe, mało precyzyjne wyjaśnianie badanych zjawisk.

Model zorientowany neurocentrycznie eliminuje z procesu badawczego konstrukty teoretyczne budowane na gruncie psychologii. To nowe podejście wyznacza odmienną perspektywę w badaniach nad procesami poznawczymi. W odróżnieniu od modelu kla- sycznego, punktem wyjścia dla badacza staje się tutaj nie konstrukt teoretyczny, lecz funkcjonowanie systemów neuronalnych zaangażowanych w realizację określonych

zachowań, czynności. Nie weryfikuje się zasad i praw rządzących funkcjonowaniem konstruktu, ale bada funkcję i dynamikę działania struktur neuronalnych w odniesie- niu do danej sytuacji (bodźcowej, zadaniowej, poznawczej). Celem badawczym jest określenie wzorców aktywności systemów neuronalnych angażowanych przy wykony- waniu określonej czynności, zachowaniu, aktywności. W modelu neurocentrycznym z jednej strony brane są pod uwagę wymagania stawiane przez środowisko, z drugiej – wzorzec aktywności struktur neuronalnych związany z tymi wymaganiami. Mecha- nizmy neuronalne związane z daną czynnością, czy szerzej aktywnością, są punktem wyjścia do budowania modeli ujmujących zarówno wzorzec aktywności struktur neu- ronalnych, jak i aktywność behawioralną, poznawczą, emocjonalną oraz percepcyjną.

Wielu badaczy neurokognitywistów jest zgodnych w opinii o słabości konstruktów teoretycznych (psychologicznych) (Hancock, Szalma, 2003), stanowiących podstawę badania zachowań człowieka. Postrzegają oni wyniki badań realizowanych w obsza- rze neurokognitywistyki jako szansę na wypełnienie istniejących konstruktów nowymi treściami i tym samym na ich rozwinięcie, zrekonstruowanie i udoskonalenie (Sarter, Sarter, 2003; Szalma, Hancock, 2002; Scerbo, Freeman, Mikulka, 2003). Dominuje po- gląd, zgodnie z którym do pełnego wykorzystania wyników badań uzyskiwanych na gruncie neurokognitywistyki konieczne jest przyjęcie perspektywy redukcjonistycznej (Hancock, Szalma, 2003; Sarter, Sarter, 2003). Wymaga to, zgodnie z tym poglądem, zredukowania wielowymiarowych psychologicznych konstruktów do podstawowych poznawczych aktywności, ściśle powiązanych z aktywnością mózgu. Wyniki badań uzyskiwane na gruncie neurokognitywistyki w perspektywie klasycznego modelu mogą być przydatne jedynie jako swego rodzaju „wypełniacz” istniejących konstruktów.

Badania prowadzone w modelu neurocentrycznym tworzą nowe możliwości. W ich wyniku otrzymujemy precyzyjny, analityczny obraz parametrów aktywności syste- mów neuronalnych w odniesieniu do aktywności człowieka. Zależności występujące między aktywnością struktur neuronalnych a wskaźnikami aktywności behawioralnej, ze względu na precyzję i rzetelność pomiarów, przyjmują charakter zależności bezpo- średnich. Zależności typu statystycznego, charakterystyczne dla badań realizowanych w modelu klasycznym, mogą być zastąpione zależnościami typu funkcjonalnego. Ak- tywność behawioralna, czy też szeroko rozumiana aktywność poznawcza, jest bezpo- średnio powiązana z aktywnością struktur neuronalnych.

System człowiek–praca a neurocentryczne podejście badawcze

Jak wspominano wcześniej, to głównie metody nieinwazyjnego obrazowania funk- cjonowania mózgu stworzyły nowe, niespotykane do tej pory możliwości badania sy- stemów człowiek–praca. Metody te, oparte na wysoko rozwiniętych technologiach, przyczyniły się bez wątpienia do skoku jakościowego w badaniach funkcjonowania człowieka w procesie pracy.

Neurokognitywistyczna perspektywa odwołująca się do modelu neurocentrycznego w badaniach i projektowaniu systemów człowiek–praca (szerzej: człowiek–technologia)

stworzyła możliwość określania wzorców aktywności systemów neuronalnych charak- terystycznych dla różnego rodzaju obciążeń i wymagań stawianych przez pracę oraz czynności wykonywanych przez człowieka w warunkach pracy. Tym samym wy- znaczone zostały nowe obszary działania dla ergonomii poznawczej, inżynierii oraz nauk zajmujących się organizacją i zarządzaniem. Te nowe możliwości badawczo- -poznawcze przyczyniają się do powstawania nowych dyscyplin: neuroergonomii, ob- szaru badawczego określanego w literaturze anglosaskiej jako augmented cognition oraz neuroinżynierii. W ramach wspomnianych obszarów badania oraz działania pro- jektowo-inżynierskie koncentrują się na wzorcach aktywności systemów neuronal- nych pozostających w relacji do wykonywanych przez człowieka zadań i czynności roboczych. W efekcie badania i działania projektowe znajdują szerokie zastosowanie w kształtowaniu nowoczesnych technologii i budowaniu tak zwanych systemów neu- roadaptowalnych. Specyfika podejścia neurocentrycznego wyznacza główne kierun- ki badań oraz kierunki działań inżyniersko-projektowych, zaznaczające się w obrębie neuroergonomii i neuroinżynierii.

Neuroergonomia – neurocentryczne podejście badawcze w zarządzaniu środowiskiem pracy

Badania w zakresie neuroergonomii realizowane są od kilkunastu lat (np. Fąfrowicz, Marek, Noworol, 1993), jednak wyraźne wyodrębnienie nowego sposobu traktowania relacji człowiek–technologia nastąpiło stosunkowo niedawno. W roku 2003 w czaso- piśmie „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, wydawanym przez Taylor & Fran- cis, ukazał się zbiór kilkunastu artykułów zebranych w numer specjalny, poświęco- ny neuroergonomii (Parasuraman, 2003). Numer ten można potraktować jako swego rodzaju kredo nowej subdyscypliny badań. Oficjalna „proklamacja” nowego kierun- ku w badaniach, jak pisze Parasuraman (2003), poprzedzona została długą dyskusją w Internecie.

Pierwszym kongresem, na którym problematyka neuroergonomii została wyraźnie wyróżniona, był XV Międzynarodowy Kongres Towarzystw Ergonomicznych w Seu- lu w 2003 r. (XVth Triennial Congress of the International Ergonomics Association).

Na kongresie tym zagadnieniom neuroergonomii poświęcony został specjalny referat plenarny (Marek, 2003). Neuroergonomii poświęconych jest również kilka artykułów w trzytomowej encyklopedii International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors (Karwowski, 2006). Artykuły dotyczące tej problematyki ukazują się w takich czasopismach, jak np. „Ergonomics” (Fąfrowicz, Marek, 2007). W 2007 roku wydana została monografia Neuroergonomics. The Brain at Work, zredagowana przez Raja Pa- rasuramana i Matthew Rizzo, zawierająca 24 rozdziały dotyczące metod stosowanych w ramach neuroergonomii, procesów kognitywnych, zmęczenia, stresu, a także zasto- sowaniu neuroergonomii w procesie neurorehabilitacji (Parasuraman, Rizzo, 2007).

Neuroergonomia koncentruje się na badaniu funkcjonowania systemów neuronal- nych zaangażowanych w realizację zadań (czynności) roboczych. Głównym jej celem

jest określenie niekompatybilności występującej między zawartością wykonywanej przez człowieka pracy, strukturą i zawartością zadań, a systemami neuronalnymi. Ba- daniu podlegają struktury neuronalne (ich funkcja i dynamika działania) wyznaczają- ce granice niezawodnego funkcjonowania człowieka. Innymi słowy, neuroergonomia zajmuje się wyznaczaniem granic wydolności systemów neuronalnych angażowanych przy wykonywaniu określonej pracy. W tak rozumianym podejściu badawczym z jed- nej strony brane są pod uwagę wymagania stawiane przez zadania robocze, z drugiej natomiast – parametry określające wspomnianą wydolność neuronalną. Oczywiście, wykryte i opisane mechanizmy neuronalne, leżące u podłoża czynności roboczych stają się (w ujęciu neuroergonomicznym) punktem wyjścia do projektowania pracy, jej zawartości, zadań roboczych, czy wreszcie stanowisk pracy oraz całych systemów.

Dotychczasowe, klasyczne metody projektowania pracy z jednej strony brały pod uwa- gę wymagania stawiane przez określone technologie i stanowiska pracy, z drugiej natomiast – behawioralne wyznaczniki wydolności zaangażowanego w proces pracy człowieka. Przy podejściu neuroergonomicznym kryterium behawioralnej wydolności zostaje zastąpione przez kryterium wydolności procesów neuronalnych, związanych precyzyjnie z funkcjonowaniem określonych struktur neuronalnych. Tradycyjne podej- ście z konieczności zawierało wiele uproszczeń i niedomówień. Wprowadzenie niein- wazyjnych metod rejestracji funkcjonowania struktur mózgowych pozwala obecnie na dokładne określenie i opisanie neuronalnej sieci struktur mózgowych, zaangażowanej w realizację zadania roboczego. Przedmiotem badań neuroergonomii jest analiza para- metrów procesów neuronalnych, realizowanych przez określone struktury neuronalne mózgu w ramach wykonywanych zadań roboczych. Konfiguracja owych parametrów oraz konstelacja struktur neuronalnych, zaangażowanych w realizację zadania, wy- znaczają granice wydolności neuronalnej dla danego typu zadania. Nie dziwi zatem fakt, iż jednym z głównych obszarów, w którym badania neuroergonomiczne znajdu- ją zastosowanie, jest bezpieczeństwo pracy oraz eliminacja błędów związanych z tak zwanym czynnikiem ludzkim (np. Fąfrowicz, Marek, 2008).

Powszechnie uznawaną klasyfikacją czynności występujących w procesie pracy jest klasyfikacja Jensa Rasmussena (1986). W klasie czynności związanych z pracą wy- różnia on trzy poziomy wykonywania pracy. Wskazuje na czynności, u podłoża któ- rych leży sprawność (ang. skill), czynności, których wykonywanie oparte jest na regule (ang. rule) oraz czynności, których podstawą jest wiedza (ang. knowledge). Czynności formowane na podstawie sprawności mają przeważnie charakter rutynowy i są dobrze opanowane przez pracownika. Czynności bazujące na regułach pojawiają się w sytu- acjach, w których wystąpienie pewnych określonych warunków (czy też wymagań) pociąga za sobą, niemal automatycznie, zastosowanie określonego (właśnie regułą) sposobu postępowania. Wreszcie czynności oparte na wiedzy to czynności, u podstaw których leżą wymagania związane z nowymi sytuacjami. W tym przypadku podstawą działania staje się wiedza. Wówczas to – na jej podstawie – podejmowane są decyzje oraz określane zasady działania.

Wychodząc z Rasmussenowskiej klasyfikacji czynności związanych z pracą, Ja- mes Reason zaproponował podział błędów, występujących w procesie pracy, na trzy typy. Poszczególne błędy, zaliczane do jednego z trzech typów, powstają w wyni- ku dysfunkcji pojawiających się w obrębie poznawczego funkcjonowania człowieka

(Reason, 1994). Według Reasona w klasie czynności formowanych i opartych na sprawności pojawiać się mogą dwa typy błędów: są to tak zwane potknięcia (ang. slips) oraz przeoczenia, czy też uchybienia (ang. lapses). W klasie czynności, których podsta- wą są reguły działania, zasadniczym typem błędów są pomyłki (ang. mistakes). Błędy tego typu są również charakterystyczne dla czynności formowanych i realizowanych na podstawie wiedzy. Pomyłki są błędami zachodzącymi na wyższych poziomach po- znawczego przetwarzania informacji. Błędy te dotyczą klasyfikowania, wnioskowania, podejmowania decyzji, strukturowania nowych sposobów postępowania, czy wreszcie oceniania i wartościowania. Potknięcia i uchybienia są natomiast wynikiem dysfunkcji zachodzących w mechanizmach odpowiedzialnych za przetwarzanie informacji na po- ziomie podstawowym. Błędy te sprowadzają się do opóźnionych reakcji, zaburzeń wy- stępujących w sekwencjach działań, pomijania w działaniu ważnych elementów, niedo- strzegania zachodzących zmian, nienadążania za pojawiającymi się zmianami. Reason (1994) wskazuje, iż błędy te związane są przeważnie z nadmiernym rozproszeniem lub nadmiernym skupieniem uwagi. Z różnych badań (np. Woods, 1984) wynika, iż tego typu błędy uświadamiane są przez pracowników w nie więcej niż pięćdziesięciu procentach przypadków. Fakt ten jest dodatkowym czynnikiem podnoszącym poziom ryzyka wypadku.

Nowe neurocentryczne podejście pozwala na wychwycenie wspomnianych błędów poprzez określenie stanów krytycznych struktur neuronalnych zaangażowanych w re- alizację określonych czynności. Wykrywanie owych stanów stanowi podstawę do bu- dowania systemów wczesnego ostrzegania (Fąfrowicz, Marek, 2008).

Najważniejsze stają się tutaj badania elementarnych procesów neuronalnych, wy- znaczających możliwości funkcjonowania człowieka w układzie człowiek–technolo- gia. Z jednej strony badania te koncentrują się na wykrywaniu niekompatybilności występującej między wymaganiami stawianymi przez określone technologie, a wydol- nością określonych systemów neuronalnych, z drugiej zaś – ukierunkowane są na bu- dowanie systemów, które – na zasadzie sprzężenia zwrotnego – wychwytują krytyczne zmiany w funkcjonowaniu określonych sieci neuronalnych i wprowadzają korektę do funkcjonowania systemu technologicznego kontrolowanego przez operatora w danym momencie.

Analizy procesu pracy, prowadzone z punktu widzenia wzorca aktywności neuronal- nych struktur zaangażowanych w realizację zadań, ukazują w zupełnie nowej perspek- tywie źródła wspomnianych wyżej błędów (np. Marek, Fąfrowicz, Pokorski, 2004).

W obszarze neuroergonomii realizowane są różnorodne badania. Do znaczących zaliczyć można badania nad neuronalnymi wskaźnikami poznawczego obciążenia występującego w procesie pracy (np. Just, Carpenter, Miyake, 2003; Gevins, Smith, 2003; Baldwin, 2003), neuronalnymi wskaźnikami pozwalającymi monitorować stan operatora w warunkach czuwania i śledzenia (np. Fąfrowicz, Marek, Noworol, 1993;

Hitchcock i in., 2003; Warm, Parasuraman, 2007), neuronalnymi wyznacznikami pro- jektowania systemów wyświetlających różnego typu informacje w systemach czło- wiek–praca (np. Sanderson i in., 2003), neuronalnymi wyznacznikami nawigowania oraz orientacji w przestrzeni (np. Maguire, 2007), neuronalnymi mechanizmami ze- zwalającymi na kontrolowanie poziomu wysiłku fizycznego (Karwowski i in., 2007), czy wreszcie badania dziennej zmienności wzorców aktywności neuronalnych mecha- nizmów uwagi (Fąfrowicz, 2006).

Szczególną wagę, w kontekście prac nad ograniczaniem potencjalnych źródeł błę- dów związanych z czynnikiem ludzkim, mają badania prowadzone nad systemami neuronalnymi odpowiedzialnymi za egzekwowanie i kontrolowanie działań oraz wy- krywanie błędów (np. Grafman, 2007; Fu, Parasuraman, 2007).

Neuroinżynieria i neuroadaptowalne systemy

Projektowe działania inżynierskie nakierowane na wykorzystanie różnego rodzaju pa- rametrów fizjologicznych w budowaniu systemów człowiek–praca były podejmowane z wielkim sukcesem już w latach 80. ubiegłego wieku. Określano je wówczas mianem biocybernetyki (np. Donchin, 1980; Gomer, 1981).

Na przełomie XX i XXI wieku, wraz z rozwojem nieinwazyjnych metod obrazowa- nia neuronalnych funkcji mózgu, akcent w działaniach inżynierskich w omawianym zakresie przesunął się zdecydowanie w stronę procesów neuronalnych. Wyodrębniona została nowa dziedzina: neuroinżynieria. W pionierskich pracach wykorzystywano sy- gnały EEG w interakcji człowiek–komputer (np. Donchin, Spencer, Wijesinghe, 2000;

Pfurtscheller, Neuper, 2001). Dało to początek budowie neuroadaptowalnych technolo- gii i neuroadaptowalnych interfejsów.

Prace nad neuroadaptowalnymi technologiami (ang. neuroadaptive technologies), szerzej neuroadaptowalnymi systemami, prowadzone są głównie w Stanach Zjedno- czonych (np. Scerbo, Freeman, Mikulka, 2003; Hettinger i in., 2003). Mamy tu do czy- nienia z projektowaniem systemów czułych na zmiany zachodzące w stanach modułów neuronalnych, odpowiedzialnych za realizację określonych funkcji. W zaawansowa- nych projektach budowane są systemy sterowane i kontrolowane bezpośrednio przez stany określonych modułów. Jest to z pewnością jedno z bardziej fascynujących wy- zwań, jakie staje obecnie przed neuroinżynierią, tworzących nowe jakościowo warun- ki do kształtowania struktury zadań roboczych i zawartości pracy.

Obszarem, w którym neuroadaptowalne technologie otwierają zupełnie nowe per- spektywy, jest rehabilitacja osób niepełnosprawnych oraz szeroko rozumiane korygo- wanie i kompensowanie niepełnosprawności. Ważnym kierunkiem działań są badania, których efektem jest konstruowanie różnego rodzaju neuroadaptowalnych protez lub neuroadaptowalnych systemów technologicznych, umożliwiających osobom niepełno- sprawnym efektywne funkcjonowanie w obszarach ich niepełnosprawności.

Znaczące osiągnięcia w tym zakresie raportowane są w licznych doniesieniach i do- tyczą szerokiego spektrum. Obejmuje ono konstrukcje neuroadaptowalnych protez narządów ruchu (np. Reiner, 2007), budowanie różnego rodzaju systemów korygują- cych, czy wręcz kompensujących ubytki i deficyty w obrębie narządu wzroku i słuchu (np. Poggel, Merabet, Rizzo, 2007) i wreszcie tworzenie systemów technologicznych usprawniających interakcję osób niepełnosprawnych z komputerem (Hettinger i in., 2003; Pfurtscheller, Scherer, Neuper, 2007). W Polsce na szczególną uwagę zasługuje system zbudowany przez Jana Obera i jego zespół z Instytutu Biocybernetyki PAN.

System ten na podstawie sygnałów EOG zapewnia osobom sparaliżowanym podsta- wowy poziom interakcji człowiek–komputer.

Neurocentryczne podejście w budowaniu systemów człowiek–praca a zarządzanie

Przedmiotem badań z punktu widzenia „neuro” jest analiza parametrów procesów neuronalnych, realizowanych przez określone struktury neuronalne mózgu w ramach wykonywanych zadań (również roboczych). W tym obszarze lokuje się neuroergono- mia, której głównym przedmiotem analizy jest niekompatybilność występująca mię- dzy wymaganiami stawianymi przez zadanie, a wydolnością systemów neuronalnych angażowanych w realizację zadania. Konfiguracje wzorców aktywności struktur neu- ronalnych zaangażowanych w realizację zadania wyznaczają granice wydolności neu- ronalnej dla danego typu zadania, określając równocześnie parametry projektowania wykorzystywane w neuroinżynierii.

Projektowanie i konstruowanie systemów w ramach neuroadaptowalnych techno- logii wykorzystuje wspomniane konfiguracje wzorców aktywności neuronalnej do opracowywania sygnałów sterujących. Wykorzystanie owych sygnałów do korygowa- nia procesów nadzorowania, kontrolowania oraz sterowania w ramach systemu czło- wiek–technologia (operator–maszyna) lub kompensowania szeroko rozumianych nie- pełnosprawności człowieka, zarówno w przypadku osób niepełnosprawnych, jak i osób, u których z powodu nadmiernego obciążenia, stresu lub zmęczenia sprawność jest okre- sowo obniżona, stanowi nową jakość w obszarze zarządzania środowiskiem pracy.

L I T E R AT U R A

Baldwin C.L., 2003, Neuroergonomics of Mental Workload: New Insights from the Convergence of Bra- in and Behaviour in Ergonomics Research, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4, s. 1–2.

Donchin E., 1980, Event-Related Potentials: Infering Cognitive Activity in Operational Settings, [w:] E. Go- mer (red.), Biocybernetics Aplications for Military Systems, McDonnell Douglas, Long Beach CA.

Donchin E., K.M. Spencer, R. Wijesinghe, 2000, The Mental Prosthesis: Assessing the Speed of a P300- -Based Brain–Computer Interface, „IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering”, nr 8.

Fąfrowicz M., 2006, Operation of Attention Disengagement and its Diurnal Variability, „Ergono- mia: An International Journal of Human Factors and Ergonomics”, nr 28(1).

Fąfrowicz M., T. Marek, 2006, Neuroadaptowalne technologie – nowa perspektywa w badaniach i projektowaniu ergonomicznym, [w:] J. Lecewicz-Bartoszewska, J. Lewandowski (red.), Ergono- mia. Niepełnosprawnym w wieku nanotechnologii i ochronie zdrowia, Wydawnictwo Politechni- ki Łódzkiej, Łódź.

Fąfrowicz M., T. Marek, C. Noworol, 1993, Changes in Attentional Process under Repetitive Visual Discrete Tacking Task Measured by Oculographical index, [w:] W.S. Maras i in. (red.), The Ergo- nomics of Manual Work, Taylor & Francis, London.

Fąfrowicz M., T. Marek, 2007, Quo vadis, neuroergonomics?, „Ergonomics”, nr 50(11).

Fąfrowicz M., T. Marek, 2008, Attention, Selection for Action, Error Processing, and Safety, [w:]

O.Y. Chebykin, G.Z. Bedny, W. Karwowski (red.), Ergonomics and Psychology. Developments in Theory and Practice, CRC Press, New York.

Frackowiak R.S.J. i in. (red.), 2004, Human Brain Function, Elsevier Academic Press, London.

Fu S., R. Parasuraman, 2007, Event-Related Potentials (ERPs) in Neuroergonomics, [w:] R. Parasura- man, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Gazzaniga M.S. (red.), 1996, The Cognitive Neuroscience, A Braedford Book, Cambridge.

Gevins A., M.E. Smith, 2003, Neurophysiological Measures of Cognitive Workload During Human–

Computer Interaction, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4(1–2).

Gomer F., 1981, Physiological Systems and the Concept of Adaptive Systems, [w:] J. Moral, K.F. Kra- is (red.), Manned Systems Design, Plenum Press, New York.

Grafman J., 2007, Executive Functions, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Hancock P.A., J.L. Szalma, 2003, The Future of Neuroergonomics, „Theoretical Issues in Ergono- mics Science”, nr 4.

Hettinger L.J. i in., 2003, Neuroadaptive Technologies: Applying Neuroergonomics to the Design of Advanced Interface, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4(1–2).

Hitchcock E.M. i in., 2003, Automation Cueing Modulates Cerebral Blood Flow and Vigilance in a Simulated Air Traffic Control Task, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4(1–2).

Just M.A., P.A. Carpenter, A. Miyake, 2003, Neuroindices of Cognitive Workload: Neuroimaging, Pupillometric and Event-Related Potential Studies of Brain Work, „Theoretical Issues in Ergono- mics Science”, nr 4(1–2).

Karwowski W., 2001, IEA Definitions of Ergonomics, [w:] W. Karwowski (red.), International En- cyclopedia of Ergonomics and Human Factors, Taylor & Francis, London–New York.

Karwowski W., 2003, Projektowanie i zarządzanie zintegrowanymi systemami wytwarzania z wyko- rzystaniem ergonomii, CIOP PIB, Warszawa.

Karwowski W. (red.), 2006, International Encyclopedia of Ergonomics and Human Factors, Taylor

& Francis, London–New York.

Karwowski W. i in., 2007, Physical Neuroergonomics, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuro- ergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Maguire E.A., 2007, Spatial Navigation, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics.

The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Marek T., 2003, Attention – Neuroergonomics Point of View, [w:] M.K. Chung (red.), Ergonomics in the Digital Age, Proceedings of the XVth Triennial Congress of the International Ergonomics Association, Seoul.

Marek T., M. Fąfrowicz, J. Pokorski, 2004, Mechanisms of Visual Attention and Driver Error, „Er- gonomia: An International Journal of Human Factors and Ergonomics”, nr 26(3).

Parasuraman R. (red.), 2003, Special Issue: Neuroergonomics, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4(1–2).

Parasuraman R., M. Rizzo (red.), 2007, Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Pfurtscheller G., Ch. Neuper, 2001, Motor Imagery and Direct Brain-Computer Communication,

„Proceedings of the IEEE”, nr 89.

Pfurtscheller G., R. Scherer, Ch. Neuper, 2007, EEG Based Brain–Computer Interface, [w:] R. Parasur- aman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Poggel D.A., L.B. Merabet, J.F. Rizzo, 2007, Artificial Vision, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Posner M.I. (red.), 2004, Cognitive Neuroscience of Attention, Guilford, New York.

Rasmussen J., 1986, Human Information Processing and Human–Machine Interaction, North-Hol- land, Amsterdam.

Reason J., 1994, Human Error, Cambridge University Press, New York.

Reiner R., 2007, Neurorehabilitation Robotics and Neuroprosthetics, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Sanderson P. i in., 2003, Process Monitoring and Configural Display Desing: A Neuroimaging Stu- dy, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4(1–2).

Sarter N., M. Sarter, 2003, Neuroergonomics: Opportunities and Challenges of Merging Cognitive Neuroscience with Cognitive Ergonomics, „Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4.

Scerbo M.W., F.G. Freeman, P.J. Mikulka, 2003, A Brain-Based System for Adaptive Automation,

„Theoretical Issues in Ergonomics Science”, nr 4.

Szalma J.L., P.A. Hancock, 2002, On Mental Resources and Performance under Stress, Unpublished white paper, University of Central Florida, Orlando.

Warm J.S., R. Parasuraman, 2007, Cerebral Hemodynamics and Vigilance, [w:] R. Parasuraman, M. Rizzo (red.), Neuroergonomics. The Brain at Work, Oxford University Press, New York.

Woods D., 1984, Some Results on Operator Performance in Emergency Events, „Institute of Chemi- cal Engineers Symposium Series”, nr 90.