NeuroTracker Samenwerking met de Amerikaanse luchtmacht en NASA

Moderne vooruitgang op het gebied van militaire operaties betekent dat er meer technologie en middelen beschikbaar worden gesteld aan piloten om de besluitvormingscapaciteiten in omgevingen met hoge inzet en hoge druk te vergroten. Deze nieuwe aanpak betekent ook dat piloten data- en informatiebronnen sneller dan ooit tevoren integreren, waardoor ze een groter risico lopen hun cognitieve belastbaarheid te overschrijden en fouten te begaan.

Het Air Education and Training Command (AETC) heeft niet alleen de dringende noodzaak erkend om actie te ondernemen tegen het huidige tekort aan luchtmachtpiloten door de oprichting van het Pilot Training Next (PTN)-programma. AETC begrijpt ook het belang van het gebruik van opkomende technologieën om de cognitieve belasting onder verhoogde taakeisen en vluchtsimulatie te beoordelen en te monitoren. Dit heeft het potentieel om de trainingsomgeving te optimaliseren en het leerpotentieel voor piloten op alle niveaus van het leger te verbeteren.

Ondanks de innovatieve aanpak om een ​​revolutie teweeg te brengen in de opleiding van piloten, is dit niet zonder uitdagingen. De noodzaak om talent te profileren en de effectiviteit van trainingen te verbeteren vereist wetenschappelijk gevalideerde technologieën op het gebied van perceptie en cognitie die de menselijke prestaties van de elite beoordelen en verbeteren. Hoewel er potentiële oplossingen zijn in de opkomende technologie- en neurowetenschappenindustrieën, bestaat er nog steeds een grote kloof tussen theorie en praktijk.

Dit is een van de redenen waarom functionarissen van AETC een voorhoede-partnerschap met NASA , gericht op het verzamelen van biometrische en menselijke prestatiegegevens met als doel het onderzoeken van de fysiologische en cognitieve factoren die bijdragen aan het optimale leerproces van studenten. Als onderdeel van de onderzoeksovereenkomst tussen AETC en NASA wordt een machine-learning-algoritme ontwikkeld om een ​​alomvattend beeld van menselijke prestaties te genereren om de leerervaring van studenten te optimaliseren.

NASA zal ook deskundige kennis bijdragen over hoe conclusies kunnen worden getrokken uit studentspecifieke, biometrische gegevens. Naast de biometrische gegevens zullen ze ook gebruik maken van eye-tracking datavisualisatietechnologie die de oogbewegingen van leerlingpiloten tijdens gesimuleerde ritten traceert en registreert, waardoor instructeurspiloten de gegevens in realtime en na de vlucht kunnen analyseren. NeuroTracker zal worden gebruikt om de belangrijkste cognitieve vaardigheden die van invloed zijn op de prestaties van piloten te beoordelen en te verbeteren.

NeuroTracker werd geselecteerd als finalist voor het Aviator Training Next Program en was de enige neurotechnologie die werd geselecteerd als kerncomponent van het Applied Biometrics and Analytics-programma voor het PTN-curriculum. NeuroTracker wordt momenteel gebruikt om werkgeheugen, aandacht en executieve functies te trainen , die allemaal van cruciaal belang zijn voor het behouden van situationeel bewustzijn en het uitvoeren van effectieve besluitvormingscapaciteiten in omgevingen met hoge stress en druk.

Dit partnerschap brengt multidisciplinaire expertise samen om de prestaties en mentale veerkracht van piloten te verbeteren door middel van een gerichte, wetenschappelijke methodologie die interactieve en toegankelijke technologieën in het leerproces integreert.

Het Applied Biometrics and Analytics-team van Science Applications International Corporation (SAIC) leidde een groot deel van deze inspanningen bij PTN. Cognitieve en psychometrische basisprofielen werden ingevuld om gebieden van kracht en beperkingen te identificeren. Er werd een holistische benadering geïmplementeerd voor het monitoren en verbeteren van zowel de cognitieve belastbaarheid als de veerkracht, met behulp van een combinatie van cognitieve oefeningen, fysieke training, neurotechnologie (NeuroTracker), biometrie en slaapregistratie. De stressreactie tijdens live- en gesimuleerde vluchten werd gemeten en geanalyseerd met behulp van biometrie zoals hartslagvariabiliteit (HRV). Deze strategieën werden tijdens de duur van het programma dagelijks toegepast, met voortdurende feedback van zowel de instructeurspiloten (IP's) als de cognitieve coaches van de SAIC.

Na voltooiing van de post-testanalyse werd specifiek een verbetering van 36 procent gevonden in de capaciteit van het werkgeheugen, terwijl andere cognitieve functies tussen de 9 en 20 procent verbeterden (bevindingen worden nog gepubliceerd). Bovendien toonden de snelheidsdrempelgegevens van NeuroTracker een voorspellend vermogen aan bij het bepalen welke piloten aan elke vliegbaan zouden worden toegewezen. Hoewel de steekproefomvang te klein was om de statistische significantie te bepalen, lijken deze bevindingen sterk op eerder onderzoek van professor Jocelyn Faubert , waaruit blijkt dat een onderscheidende factor van professionele atleten hun vermogen is om te leren hoe ze snel complexe dynamische visuele scènes kunnen verwerken, zoals beoordeeld met behulp van de NeuroTracker-taak.

Deze voorlopige gegevensresultaten en samenwerkingsverbanden op onderzoeksgebied hebben diepgaande gevolgen voor wat deze programma's kunnen bereiken als ze doorgaan met het beoordelen, aanpassen en integreren in de studentenomgeving. Deze moderne benadering van het trainen van vliegeniers heeft niet alleen het potentieel om de training binnen de Amerikaanse luchtmacht , maar ook voor andere trainingsprogramma's binnen het leger. Een voorbeeld is het Aviator Training Next Program (ATN) voor piloten met draaivleugels in het Amerikaanse leger. Het ATN-programma heeft het ‘learning next’-model gevolgd, waarbij gebruik wordt gemaakt van een op maat gemaakte aanpak om te proberen te begrijpen hoe piloten het beste leren binnen de academische, synthetische en live-omgeving.

Het zijn dit soort samenwerkingen die ertoe zullen leiden dat soortgelijke innovaties op alle terreinen van de militaire training zullen groeien, met het potentieel om oorlogsstrijders op een versnelde, efficiënte en leergerichte manier voort te brengen.