title: Kardiovaskuläre Korrelate mentaler Belastung im Kontext der Mensch-Computer-Interaktion
Creators: name: Eberle, Hannah
Publisher: name: :none
Year: 2013

description: Diese Studie untersuchte die autonomen Korrelate mentaler Belastung im Kontext der Mensch-Computer-Interaktion. Verwendet wurde ein Computerprogramm mit vier verschiedenen Aufgaben, welche jeweils aus Items mit hohem mentalem Belastungsgrad im Vergleich zu kognitiv weniger belastenden Items bestanden. 121 StudentInnen der Universität Wien nahmen an der Testung teil, wobei kardiovaskuläre und elektrodermale Aktivität, als auch das subjektiv empfundenen Ausmaß an Belastung während der Bearbeitung des Computerprogrammes erhoben wurde. Die psychophysiologischen Daten wurden für jede Programmaufgabe separat, anhand mehrfaktorieller Varianzanalysen mit Messwiederholung analysiert. Zusätzlich wurden Korrelationen zwischen den subjektiven Beanspruchungsratings und den physiologischen Parametern analysiert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es sich bei mentaler Belastung im Kontext der Mensch-Computer-Interaktion um eine Defense-Arousal-Reaktion handelt (Mulder et al. 2000). Die Herzrate, als auch die elektrodermale Aktivität zeigen sich signifikant von unterschiedlichen Graden mentaler Belastung durch visuell-perzeptuelle Aufmerksamkeit beeinflusst. Darüber hinaus lassen sich die Parameter der Herz-ratenvariabilität des zeitbezogenen, als auch frequenzbezogenen Bereiches als sensible Korre-late mentaler Belastung beschreiben. Letztere weißen verstärkt in ihren relativen Maßen auf Unterschiede kognitiver Anforderung hin. Im Weiteren konnten anhand der spektralen Leis-tungsdichte im hohen Frequenzbereich kognitive Belastungsunterschiede sichtbar gemacht werden. Anhand des Parameters Log LF/HF ließ sich das Verhältnis von LF zu HF zu unterschiedlichen Lernzeitpunkten und während der Mobilisierung kognitiver Ressourcen in einer Lernsituation abbilden. Beeinflussbar durch Belastungsunterschiede bei grundsätzlich hohem Anforderungslevel, zeigte sich der Parameter rMSSD. Der Parameter HRVtotal stellte sich hingegen als ein nicht sensibles Maß heraus, um zwischen unterschiedlichen Belastungsgraden zu differenzieren.
description: The aim of the study was to investigate autonomic correlates of mental workload in a human-computer interaction setting. We used a software with four different tasks to confront the subjects with different levels of mental strain. 121 healthy students of the University of Vienna performed each of those tasks while cardiac and electrodermal reactivity as well as subjective responses to high and low cognitive demands were recorded. The psychophysio-logical data was analysed, using a within-subject-design for each task separately and there were correlations calculated between the subjective workload ratings and the physiological parameters. Further the results were interpreted in a descriptive way, searching for trends in the data. The main results indicate a defense-arousal-reaction while coping with mentally de-manding software designs. Analysis showed that during visual perception tasks heart rate and electrodermal activity were significantly affected by different levels of cognitive load. Frequency and time domain parameters of heart rate variability were also sensitive to differing amounts of mental load. Especially in normalized units and percentages the parameters LF and HF showed significant differences in human mental workload. The parameter Log LF/HF was affected by time-on-task and represented cognitive ressource mobilisation during a learning task. Further rMSSD pictured workload differences in a generally high demanding Human-Computer-Interaction.