脑科学圈| 车内香气干预对疲劳驾驶员警觉性与驾驶表现的影响

驾驶员疲劳是导致交通事故的重要因素之一，为预防此类事故，驾驶员需要有效的疲劳检测和应对措施。传统方法如播放大声音乐虽能短暂提升警觉性，但是否足以支持驾驶员安全停车仍不确定。鉴于气味通过嗅觉和三叉神经系统对人类具有潜在的警觉作用，研究者开始探索其作为缓解驾驶员疲劳的新途径。

本研究聚焦于车内使用含有三叉神经成分的香气能否有效对抗驾驶员疲劳。实验采用模拟驾驶设置，观察睡眠不足的参与者在接触不同类型的香气(含三叉神经成分vs纯嗅觉)后的表现变化。研究不仅评估了香气对主观困倦度及驾驶表现的影响，还探讨了其作为一种非侵入性、有效的防疲劳技术应用于车辆中的可能性。

本研究招募了21名健康的夜班工作者(12男9女)，他们需要在模拟驾驶环境中完成两次单调驾驶任务，分别使用含有三叉神经成分的香气和纯嗅觉香气。实验安排在参与者完成一夜工作后的早晨进行，以保证其处于睡眠剥夺状态。如果参与者出现眼闭合超过3秒的情况，则立即施加香气；否则，在约45分钟后自动施加。

为了全面评估香气对困倦度及驾驶表现的影响，研究采用了多种设备和技术。主观困倦度通过卡罗林斯卡嗜睡量表(KSS)每5分钟评估一次；驾驶表现方面，记录了速度变化、横向位置变化及车道偏离频率。脑电数据则通过ANT Neuro的eegoTM sports系统收集，用于监测大脑活动。此外，还进行了心理运动警觉性测试(PVT)，以评估注意力和认知表现的变化。

图1 eegoTM sports设备

研究发现，暴露于香气中对减轻驾驶员的困倦感和改善驾驶表现具有显著效果。香气暴露后参与者的主观困倦评分有所下降。特别是含有三叉神经成分的香气导致困倦评分从平均7.7降至7.2，而纯嗅觉香气则从7.9降至7.7。

图2 驾驶开始前五分钟以及香气施加前后主观困倦度的描述性数据

在驾驶表现上，线条跨越次数在香气暴露后显著减少，表明驾驶员的车道保持能力有所提高。这一改善持续了至少五分钟。此外，平均眨眼时间也在香气暴露后显著缩短，尤其是在首次一分钟间隔内，这反映了生理上的警觉性有所提升。

图3 香气施加前一分钟及施加后五分钟内驾驶表现指标的描述性数据

心理运动警觉性测试(PVT)结果显示，参与者在完成含有三叉神经成分的驾驶任务后的反应时间较短(平均349毫秒)，相比纯嗅觉香气条件下(平均359毫秒)。这表明参与者在接触含有三叉神经成分的香气后表现出更高的警觉性。

图4 香气施加前一分钟及施加后五分钟内眨眼持续时间及长眨眼次数的描述性数据

该研究表明，香气特别是含有三叉神经成分的香气能够在短期内有效缓解驾驶员的困倦感并改善驾驶表现。然而，这些短期效应是否足以支持驾驶员在实际交通环境中安全停车仍需进一步研究探讨。这一发现为开发车内防疲劳技术提供了新的视角和可能性。

文章信息

引用：Dahlman, A. S., Aust, M. L., Mama, Y., Hasson, D., & Anund, A. (2024). In-vehicle fragrance administration as a countermeasure for driver fatigue. Accident Analysis & Prevention, 195, 107429.

DOI: 10.1016/j.aap.2023.107429

    编译及审核：零卡果冻

    排版：举个栗子