ارائه مدلی پویا برای برآورد اثر جنبه‌های روانی صدا بر عملکرد ذهنی انسان با استفاده از شبکه‌ عصبی مصنوعی

• شرح مختصری از طرح و استفاده از تجهیزات آزمایشگاه:

مطالعات مختلفی در مورد اثر مواجهه با صدای منابع متعدد بر آزاردهندگی ذهنی و عملکرد افراد انجام شده است ولی یافته‌های به دست آمده در مورد تاثیر جنبه‌های روانی صدا بر عملکرد ذهنی و پارامتر شناختی انواع توجه دیداری و شنیداری محدود است. بر همین اساس مطالعه‌ی حاضر با بررسی تاثیر دو جنبه‌ی روانی صدا شامل تیزی و بلندی بر توجه دیداری و شنیداری و ارائه‌ی مدل پویای شبکه عصبی از طریق سه روش بررسی قضاوت ذهنی، شاخص‌های عملکرد و اندازه‌گیری روانی-فیزیولوژیکی (امواج مغزی) فرد طراحی شد تا تأثیر جنبه‌های روانی صدا بر عملکرد ذهنی افراد در طول زمان مورد بررسی قرار گیرد. کلیه مراحل مطالعه اعم از تهیه و تولید صدا، آزمایش‌ها، ارزیابی ذهنی و روانی-فیزیولوژیکی در اتاق آکوستیک دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام گردید. همچنین به منظور ثبت امواج مغزی نیز هماهنگی‌های لازم با آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز انجام شد و امواج مغزی توسط دو نفر متخصص از آزمایشگاه به همراه تجهیزات مورد نیاز در اتاق آکوستیک دانشکده بهداشت اندازه گیری شد. در این مطالعه از 64 نفر دانشجوی مرد با گستره سنی 20 تا 35 سال به عنوان آزمودنی استفاده شد. از افراد خواسته شد پیش از شرکت در آزمایش خواب کافی (حداقل 8 ساعت) داشته باشند و 12 ساعت پیش از شرکت در مطالعه از مصرف کافئین، الکل و داروی مسکن که ممکن است بر EEG تأثیر بگذارد، خودداری کنند. پیش از انجام آزمایش، آزمودنی فرم رضایت‌نامه کتبی را تکمیل کرد و مجدد نکاتی در مورد انجام‌وظیفه، ثبت EEG و همچنین تکمیل پرسشنامه ارزیابی ذهنی به افراد ذکر گردید. هر آزمایش شونده فقط یک بار در آزمایش شرکت کرد و فقط با یکی از اصوات مواجهه داشت. بدین صورت که ابتدا فرد فرم رضایت نامه کتبی، پرسشنامه دموگرافیک، پرسشنامه سلامت عمومی و پرسشنامه حساسیت شنوایی را تکمیل کرد. سپس در صورت آماده بودن وی برای شروع آزمایش، کلاه اندازه گیری امواج مغزی بر سر فرد قرار داده شد و در مرحله اول، آزمودنی تست IVA را به مدت حدود 20 دقیقه در شرایط صدای زمینه (عدم مواجهه با اصوات ساخته شده) انجام داد و در حین آزمون امواج مغزی ثبت گردید و سپس به آزمودنی استراحت داده شد. در نهایت همین مراحل این بار در مواجهه با یکی از شرایط صدا که به صورت تصادفی انتخاب می‌شود، تکرار گردید. در پایان هر دو مرحله نیز پرسشنامه NASA TLX تکمیل شد. برای ثبت سیگنال‌های مغزی قبل از مواجهه با صدا و در طول مواجهه فرد با اصوات در حین انجام آزمون IVA، از دستگاه g-Nautilus استفاده شد. این دستگاه در واقع سیستم ثبت سیگنال مغزی با تکنولوژی انتقال داده بی‌سیم ساخت شرکت g.tec است که مورد تایید اتحادیه اروپا می‌باشد و امکان ثبت از 32 کانال با 24 بیت و فرکانس نمونه‌برداری 250 یا 500 هرتز را فراهم می‌کند. هر مبدل آنالوگ به دیجیتال با فرکانس 024/1 مگاهرتز کار می‌کند، این بیش‌نمونه‌برداری و متعاقب آن میانگین‌گیری روی نمونه‌ها به یک نسبت سیگنال به نویز بسیار بالا منجر می‌شود. یک سنسور شتاب‌سنج 3 محوره نیز اطلاعات مرتبط با حرکت سر را همراه داده امواج مغزی فراهم می‌کند. همچنین ثبت امواج مغزی در این مطالعه در 19 کانال (FP1،  Fp2، F7، F3، FZ ، F4، F8، T7 ، C3، CZ، C4،  T8، P7، P3، PZ،  P4، P8،  PO7، PO8) انجام شد که محل نصب الکترودها از مطالعات انجام‌شده در زمینه آزاردهندگی صدا و بارکاری در مواجهه با صدا و همچنین استخراج شاخص های مغزی در این زمینه تعیین گردید. به علاوه الکترود مرجع روی لاله گوش راست قرار گرفت و ثبت داده‌ها در فرکانس نمونه‌برداری 512 هرتز انجام گردید. در نهایت از داده‌های جمع آوری شده توسط تست IVA، ثبت امواج مغزی و پرسشنامه NASA TLX برای ارائه مدل پویا شبکه عصبی جهت بررسی تاثیر اصوات بر عملکرد ذهنی افراد استفاده گردید.

تجهیزات کاربردی آزمایشگاه : دستگاه ثبت امواج مغزی g-Nautilus- الکترودهای ثبت امواج مغزی- ژل EEG- سیستم کامپیوتر- اسپیکر- میکروفن- صداسنج- نرم افزار IVA