Statens

Tittel: Psykofysiologisk måling av mental arbeidsbelasming
Forfattere: Roald A. B jørklund, Statens Arbeidsmiljøinstitutt
Prosjektansvarlig: R.A. Bjørklund
Dato: 12/1 -Y4
ISSN: 080 L -7794 Serie: HO 1048/94 FoD
Sammendrag:
Statens
arbeidsmiljøins titut t
Rapporten gir en kortfattet diskusjon av begrepet mental arbeidsbelastning og fremstiler
multi-ressurs modellen til Wickens (1991). Deretter gjennomgås et utvalg av de mest
benyttede psykofysiologiske metoder for å studere mentale arbeidsbelastninger, b1.a.
måling av elektroencephalografisk aktivitet, hendel ses-relatert hjerneaktivitet,
magnetoencephalografisk aktivitet, hjernemetabolisme, øye-registrering (pupile-diameter,
øyeblunking, konvergens, fiksering, akkomodasjon), hjerteaktivitet, respirasjon,
elektrodermal aktivitet og muskelaktivitet. De forskjellige metodene antas å ha uli
spesifisitet og sensitivitet i forhold til hvilken mental ressurskilde som belastes i den
aktuelle arbeidsoppgave.
Stikkord: Mental arbeidsbelastning
Psykofysiologi
Key words: Mental Work Load
Psychophysiology

1
PSYKOFYSIOLOGISK MÅLING
AV
MENT AL ARBEIDSBELASTNING
Roald A. Bjørklund
Statens Arbeidsmiljøinstitutt

~HOLDSFORTEGNELSE
Mental arbeidsbelastning
Psykofysiologiske målinger
Måling av elektroencephalografisk (EEG) aktivitet
Event-(hendelses- )relatert hjerne aktivitet (ERP)
Magnetoencephlografisk aktivitet (MEG)
Hjememetabolisme
0ye-registrering
Pupile-diameter
0yeblunking
Konvergens og fiksering
Akkomodasjon
Hjerteaktivitet (EKG)
Respirasjon
Elektrodermal aktivitet
Muskelaktivitet
Andre psykofysiologiske metoder
Oppsummering og enkelte konklusjoner
Referanser 25
2
3
5
5
6
8
8
9
9
11
13
14
16
19
20
21
22
23

Psykofysiologisk måling av mental
arbeidsbelastning.
Roald Bjørklund, Statens ArbeidsmiljØinstitutt, Oslo.
3
I det følgende gjennomgås i kortfattet form noen av de metoder som
benyttes for å undersøke fysiologiske, også benevnt som psykofysiologiske
effekter av mental arbeidsbelastning (på engelsk mental workload). Før
presentasjonen av metodene gis det en kort diskusjon av betegnelsen mental
arbeidsbelastning.
Mental arbeidsbelastning
Selv om det ike er noen bred enighet om definisjonen av mental
arbeidsbelastning, så hersker det en viss konsensus om at mental arbeidsbelastning
knyttes ti interaksjonen mellom på den ene siden arbeidsoppgaver og
systemstrkturer og på den andre siden egenskaper hos arbeidstakeren, så som
evner, ferdigheter, motivasjon og emosjoner. Mental arbeidsbelastning har blitt
definert som den ressurs en arbeidstaker må investere for at arbeidet kan utføres.
På 1970 tallet ble det b1.a. av Kahneman antatt at mekanismene som lå til grunn
for mental arbeidsbelastning på den menneskelige siden, kunne forstås i form av
udifferensierte kapasiteter eller ressurser hos individet. I henhold til denne
modellen ble det forutsatt at ekstre kapasitet måtte tilføres en arbeidsoperasjon
dersom arbeidsmengden økte. Siden menneskets ressurser antas å være av åpenbar
begrenset kapasitet, var ideen at arbeidstakeren vile nå et punkt hvor det ike
lenger var tilgjengelig ledig kapasitet i forhold til arbeidskravene. På dette punktet
vile arbeidsprestasjonen reduseres. Det ble også antatt at det gjennom
psykofysiologisk registrering vile være mulig å måle individets ressursbruk i
forskjellge arbeidsoperasjoner.
Nyere modeller for mental arbeidsbelastning har gått bort fra synet på at

4
arbeidskapasiteten beror på en udifferensiert ressurskildekilde. I stedet antas det en
tilstedeværelse av flere typer ressurskilder. Hver ressurskilde er knyttet til
forskjellge aspekter ved f,~n arbeidsoppgave. En av de mest detaljerte multiple
ressurs-modellen ble utviket av Wickens omking 1980. Wickens antar at
arbeidsoppgavene involverer tre dikotome dimensjoner som hver har separate
ressurskilder. Den ene dimensjonen er nivåer for informasjonsbehandling
(persepsjon/kognisjon i forhold til responser som avgis). Den andre er formen for
bearbeiding av informasjon (lingvistisk og symbolsk form vs spatia! og analog
form). Den tredje dimensjonen er knyttet til modalitetene for persepsjon og
responser. Persepsjonen kan skje gjennom en eller flere av våre sanseorganer og
responsene kan være språklige eller manuelle. Det kan nevnes at en av de andre
modellene ser på ressursbruken som avstanden mellom aktiverte områder i cortex
i forbindelse med utføring av arbeidsoppgaver.
Etter at de multiple ressurs-modellene ble utviklet er også antallet og
egenskapene ved de forskjellge ressurs-kilder diskutert. Wickens selv er skeptisk
til å innføre en ny ressurskilde hver gang behovet synes å være til stede. Han
argumenterer for at nye ressurskilder må defineres i forhold til fysiologisk baserte
energi systemer og har dermed knyttet sin modell nært opp til kunnskap om
kroppens fysiologiske mekanismer.
De fysio1ogiske teknikene som benyttes for å måle mental
arbeidsbelastning har på flere områder blitt utviklet i nært samarbeid med de
teoretiske modellene. Dette er bakgrunnen for at tilnærmingen for å måle mental
arbeidsbelastning ved hjelp av psykofysiologiske tekniker nå har endret karakter
fra å være et udifferensiert mål av ressursbruk til å forsøke å måle de forskjellge
dimensjonene (resursene) ved mental arbeidsbelastning. Problemstilingen er
derfor ike lenger å finne den beste metoden for å måle mental arbeidsbelastning,
men i stedet å sette sammen et batteri av psykofysiologiske målemetoder, hvor
sensitiviteten og spesifisiteten til målingene dekker forskjellge komponenter av
mental arbeidsbelastning.
I forbindelse med gjennomgang av eldre psykofysiologiske studier er det
nødvendig å ta hensyn til endring av antagelsene om hvordan de forskjellge
ressurskilder til mental arbeidsbelastning kan studeres.

Psykofysiologiske målinger
5
De psykofysiologiske tetodene kan klassifiseres på forskjellge vis i forhold
til mental arbeidsbelastning.
En grov og forenklet klassifisering skiler mellom målinger som ser på
effekten av det sentrale nervesystem (CNS) og målinger som vurderer inflytelsen
av det perifere nervesystem.
CNS inkluderer alle celler innenfor benstrukturen av skallehulen og
dessuten spinal columna med hjernen, hjerne stammen og ryggmargen. CNS
målinger har benyttet elektroencephalografisk (EEG) aktivitet, hendel ses-relaterte
hjernepotensialer (ERP), magnetisk aktivitet i hjernen (MEG), måling av hjerne-
metabolisme, så som positron emisjons tomografi (PET), og måling av elektro-
oculografisk (EOG) aktivitet.
Registrering av det perifere nervesystemet i forbindelse med mental
arbeidsbelastning har særlig inkudert målingr av hjerteaktivitet, målinger av
øyeaktivitet (pupile-diameter, konvergens, fiksering og akomodasjon),
respirasjons målinger, målinger av muskelaktivitet (EMG) og elektrodermal
aktivitet (EDA).
Et omfattende antall arbeider er også utført for å registrere effekten av
mentalt arbeid på hormonutskilelsen i blod, urin og salvia.
Måling av elektroencephalografisk (EEG) aktivitet
Den elektriske aktiviteten i hjernen målt med EEG har vært benyttet i
mange studier av mental arbeidsbelastning. Normalt består EEG aktiviteten av
bølgelengder med en frekvens som varierer mellom 1 - 40 Hz og innenfor et
område mellom 10 til 200 mikovolt. Vanligvis beregnes Fourier komponentene
av EEG målingene og det foretas såkalt power-beregninger for hver frekvens. Det
er vanlig å inkludere 4 frekvensbånd i slike analyser: delta-aktivitet (opp til 3 Hz),
theta-aktivitet (4 - 7 Hz), alfa-aktivitet (8 - 13 Hz), og beta-aktivitet (14 - 25 Hz).
Komponentene varierer i amplityde slik at delta og beta aktivitet er relativt liten
og alfa og thata er større.
De mest interessante målingene av EEG i forbindelse med mental
arbeidsbelastning er funnet i alfa-området. I flere studier rapporteres det en invers

sammenheng mellom alfa-aktivitet og vanskelighetsgrad i arbeidet. Det er utført
studier av flygere i fly simulatorer som viser at flyvninger med økende
vanskelighetsgrad reduserer størrelsen på alfa-aktiviteten. Tilsvarende
sammenheng er også funnet i laboratorie-baserte studier av datatermial-arbeide
6
og arbeide ved radar-skjermer. Imidlertid er det registrert til dels store individuelle
forskjeller når det gjelder sammenhengen mellom alfa-aktivitet og mental
arbeidsbelastning idet enkelte individer ike viser den forventede aktivitet.
Event-(hendelses- ) relatert hjerne aktivitet (ERP)
ERP er en transient serie av svingninger i hjernens elektriske aktivitet som
en respons til spesielle hendelser i omgivelsene, såkalte events som gjerne er lyd-
og lyssignaler med forskjellge karakteristika. ERP bygges opp ved at flere (gjerne
fra 20 til flere tusen) responser integreres. Til forskjell fra EEG studeres ERP ved
dekomponering i tidsforløp mens EEG studeres for stor del som et frekvens-
fenomen. Komponentene i ERP gis betegnelsen 'P' eller 'N' avhengig om de har
forholdsvis positiv eller negativ polartet. I tilegg gis ett tall som indikerer den
korteste tiden fra presentasjonen av hendelsen til amplityden registreres.
Eksempelvis er P160 en positiv komponent som registreres 160 millsekunder etter
at lyssignal presenteres og betegnes 'Visuell Evoked Potensial' (VEP).
Komponentene blir gjerne klassifisert langs en kontinuerlig skala som går fra
eksogen til endogen. De eksogene komponentene betraktes som komponenter i
hjernen som følge av karakteristiske egenskaper ved selve stimuleringen. Dersom
det benyttes kortarige lydsignaler i området fra 150 til 600 Hz er det mulig å
finne at hjernens ERP komopenter svinger i takt med lydsignalet, såkalt frekvens-
følge repons (FFR). De eksogene komponentene finnes særlig i området fra noen
få mill sekunder (hjernestamme-aktivitet) opp til 200 mill sekunder. Disse
komponentene påvirkes av egenskaper ved stimuleringen så som intensitet, farge,
mønstertype og plassering i synsfeltet. De endogene komponentene inntrer senere i
forhold til eksogene komponentene, og det er særlig P300 komponenten som er
viet interesse i forbindelse med mental arbeidsbelastning. Det mest vanlige funnet
er at størrelsen på P300 komponenten avtar med økende mental arbeidsbelastning.
Flere studier tyder på at P300 komponenten hovedsakelig er sensitiv for endring i

perseptuell og sentralnervøs aktivitet, mens mental arbeidsbelastning som krever
7
motoriske prosesser ikke gir lignende utslag på P300 komponenten. Falenstein og
medarbeidere utfører interessante laboratoriestudier for å finne om P300
komponenten bestå av flere sub-komponenter som reflekterer forskjellge aspekter
ved mentale arbeidsoperasjoner. Det synes å være mulig å skile mellom
komponenter som knyttes til deteksjon, idetifisering og valg av respons.
Moderne ERP-utstyr har muligheter for å kompensere for de tidligere
problemene som hovedsakelig var knyttet til relativ dårlig signal-støy forhold.
Mens amplityden for et enkel respons i den relativt store P300 komponenten er 2
- 30 miovolt, så er amplityden i EEG signalet gjerne 50 - 100 miovolt. For
mindre komponenter i ERP målingene, sli som N100 komponenten som
responderer på fysiske attrbutter ved auditive signaler, er amplityden vanligvis
mindre enn 5 mikrovolt. Tidligere ble signal-støy forholdet bedret ved å beregne
gjennomsnitt over flere målinger. Dette krevde imidlertid gjentatte registreringer
med samme type stimulering, noe som kunne resultere i uttrettingseffekter,
læringseffekter o.a. Moderne mønstergjenkjenningsteknikk synes å gi lovende
resultat med færre enkeltmålinger. Et betydelig problem har tidligere vært
innflytelsen av andre fysiologiske systemer som hjerte, øye og muskler (EKG,
EOG, EMG) på ERP. Moderne utstyr har nå muligheten for å redusere effekten av
disse kontaminerende faktorene gjennom spesiell filtrering av uønskede signaler.
De fleste studier av ERP i forbindelse med mental arbeidsbelastning er utført i
laboratorier som er lite representative for arbeidslivet. Et mindre antall ERP
studier er utført i mer reelle arbeidssituasjoner. Kramer har eksempelvis vist en
tilsvarende reduksjon i forhold til p300 komponenten i forbindelse med økende
belastningsgrad i en fly simulator som tidligere er vist i laboratorIr. Sem-Jacobsen
og andre har gjort lovende studier av moment-til-moment endringer i ERP
komplekset som svarer til endring i mental arbeidsbelastning. Nyere forskning
omking ERP viser dessuten forekomsten av nye komponenter som kan være
relatert til grad av mental arbeidsbelastning. Det forhold at et betydelig antall
forskningsrnljøer som både har basal og anvendte formål nå arbeider med ERP
metodiken sansynliggjør fremtidige interessante muligheter for å anvende ERP
som en psykofysiologisk teknik i arbeidslivet.

Magnetoencephlografisk aktivitet (MEG)
8
Den synkone aktivering av celler i cortex produserer både elektrske og
magnetiske felt. De magnetiske feltene er imidlertid adskilig svakere enn den
elektrske aktiviteten, men nyere teknikk som Superconducting Quantum
Interference Device (SQUIDS), har gitt lovende resultat hvor det er mulig å
kombinere EEG, ERP og MEG. MEG synes å være særlig anvendbar når det
gjelder å lokalisere områder i hjernen som er aktivisert i forbindelse med
forskjellge typer mentalt krevende arbeid. MEG kan analyseres både som
frekvens spektrum (jfr. EEG) og med tidskomponenter (jfr. ERP).
Den største interessen i forbindelse med MEG målingene har hittil vært å
lokalisere de neuroanatomiske kjernene for sensoriske, kognitive og motoriske
komponenter under mental arbeidsbelastning. Flere av disse studiene synes å vise
at det er finnes flere neuroanatomiske distinkte områder i hjernen og Posner har i
senere tid foreslått at forskjellge aspekter ved oppmerksomhet, slik som evnte til
orientere, evne til å oppdage og evne til å opprettholde oppmerksomhet over
lengre tid er lokalisert til ulike neuroanatornske områder. MEG antas å gi
intereaasnte bidrag når det gjelder å lialisere såkalte generatorer av deteksjon,
identifikasjon og responsgenerering. Imidlertid er MEG tekniken ny og
anvendelsen av MEG i anvendte studer av mental arbeidsbelastning foreløbig
sparsom, noe som gjør at det er vanskelig å vurdere metodens sensitivitet i
forhold til ulike former for mental arbeidsbelastning. Dagens utsty er plassert i
store laboratoriemiljøer, men det er i henhold til Romani utviking pågang med
sikte på å redusere størrelsen av måleutstyret. Trolig må målingene foretas
stasjonert og det er trolig er et urimelig siktenål å forvente at målingene kan
utføres i forhold til arbeidstakere som er i bevegelse.
Hjernemetabolisme
Posner og medarbeidere har gjennomført måling av regional cerebral
blodgjennomstrømning (regional cerebral blood flow - rCBF). Under arbeide med
kognitive oppgaver av forskjellg karakter er det foretatt beregninger av den
metabolske aktiviteten i hjernen. I forbindelse med rCBF teknikken merkes
blodceller med en radioaktiv markør, f.eks. xenon 133, og den elektromagnetiske

strålingen fra markørene registreres av et utstyr som omgir hodet. Et
9
computerbasert regneprogram omdanner forandringen av blodgjennomstrørning til
et visuelt bilde av hjernen som viser områder med høy aktivitet.
,
PET (positron emmosjons tomografi) er en annen teknik hhvor personene
inhalerer eksempelvis glukosemolekyler som er merket med en radioisotop.
Isotopene avta med emisjon av positroner som bidrar til å produsere to
gamma stråler. Strålingen registreres av positron tomografen og et regneprogram
viser områder i cortex med høy tilstrømning av glucose molekyler.
Posners studier har vist at forskjellge områder av hjernen er aktivisert i
forbindelse med forskjellge arbeidsoppgaver. Eksempelvis synes det som om
passiv registrering av visuell informasjon gir økt aktivitet i occipitalområdet, mens
problemløsning og langvarig konsentrasjon øker aktiviteten i frontaområdet i
høyre hemisfære. Wickens modell for flere ressurskilder ved mental
arbeidsbelastning har stimulert til flere typer studier for å lokalisere om mer
spesifikke områder i hjernen behandler eksempelvis verbal i forhold til spatial
informasjon. Imidlerttid er måleteknikken relativt ny og med liten utbredelse. Det
er også tvilsom om metoden kan anvendes i felt-sammenheng. Studier av hjerne-
metabolisme klart stimulert til mer refleksjon i forbindelse med en multi-ressurs
modell for mental arbeidsbelastning.
øye-registrering
Synssystemet inngår som viktig faktor i forbindelse med mentalt krevende
arbeid og det er derfor grunnlag for å forvente at aktivitet i øynene kan gjenspeile
endrng i mental arbeidsbelastning. Følgende målinger har vært spesielt aktuelle:
øyeblinking, pupile-diameter, akkomodasjon, konvergens og blikskite
Pupile-diameter
Pupilens diameter kan variere i størrelse fra 2 til 8 mm og kontrolleres av
to antagonistiske muskelgrupper i iris. Den ene muskelgruppe, sfincter pupilae,
innerveres fra fibre i det parasympatiske autonome nervesystem (PNS). Aktivering
av sfincter ekspanderer pupilen og pupilestørrelsen avtar. Den andre
muskelgruppe, dilator pupilae, innerveres av fibre fra det sympatiske

10
nervesystemet (SNS). Stimulering av dilator øker pupilens størrelse. Den relative
innflytelsen fra PNS og ANS på pupilestørrelsen kan i henhold til Grays
anatomibok variere idet økning av pupile-diameteren både kan skje gjennom
økning av SNS aktivitet eller senking av PNS aktivitet.
I studier av sammenhengen mellom pupile-diameter og mental
arbeidsbelastning er det viktig å ta hensyn til belysningsnivået og til
synsavstander. Økning i lysstyrke er den enkeltfaktor som hurtigst endrer
pupilens størrelse. Dessuten avtar pupilediameteren når blikket skifter fra lang ti
kortere avstand. Kontrollerte studier av pupile-diameteren synes å vise at både
perseptuelle, kognitive og respons-relaterte oppgaver påvirker pupilens størrelse.
Det forhold at så mange ulike former for mental arbeidsbelastning endrer
pupilens størrelse er forståelig ut fra det forhold at ANS og PNS motta
informasjon fra såvel cortikale som sub-cortikale strkturer. Endring i pupile-
diameter kan derfor ikke forventes å være et sensitivt mål for spesifikke
ressurskilder som tappes under mental arnbeidsbelastning. Det er derfor en utbredt
oppfatning at endring av pupile-diameter fungerer som en indeks på global
endring av informasjonsbehandling i en arbeidsoppgave.
Wierwile har benyttet måling av pupile-diameter i flere studier sentrert
om mental arbeidsbelastning blant flypiloter. I en studie rapporterte Wierwile
mindre pupile-diameter ved økt arbeidsbelastning mens han i en annen studie
ike lyktes til å finne slik sammenheng.
Det er også gjort forsøk på å skile mellom fasisk og tonisk
pupileaktivitet. Den toniske omfatter den alminnelige pupilestørrelsen som endres
langsomt over tid, mens den fasiske inkluderer de hurtige endringene innenfor et
mindre tidsrom. Det synes som om måling av fasisk pupile-aktivitet kan gi et mer
sensitivt mål på endring av mental arbeidsbelastning i forhold til tonisk aktivitet.
Måling av faskisk aktivitet krever kontinuerlig overvåking av pupilen, noe som
med dagens utstyr innebærer stasjonær plassering av arbeidstakeren. Det er
imidlertid lite kostnadskrevende å installere registreringssystemet og det er utviket
dataassisterte beregningsprogrammer for å måle og angi endring i pupilestørrelsen
under arbeid.
Et betydelig problem med bruk av pupile-aktivitet som indikator på

mental arbeidsbelastning er den betydelige effekten av emosjoner på
11
pupilestørrelsen. Dessuten vil forskjellge bliketninger kunne endre den retinale
belysningen som igjen aktiverer pupilen reflektorisk. Den sistnevnte faktoren kan
i noen grad kontrolleres under eksperimentelle forhold, mens det så langt ike har
vært mulig å kontrollere for emosjonell tilstand. Ingum og medarbeidere har utført
studier av psykofarmakologiske effekter på adferd og det bør kontrolleres for om
'hangover' effekter kontaminerer enkelte målinger. Men dette er et mer generelt
forhold som også gjelder de øvrige psykofysiologiske teknikene.
Trass i disse begrensningene anser O'Donnell og Eggemeier pupile
responsen for å være et av de mest lovende psykofysiologiske mål på mental
arbeidsbelastning.
Øyeblunking
Blunking med øynene inkluderer aktivitet i flere muskler: orbiculars oculi,
corrugator supercili og levator palpebrae superioris. Orbicalaris oculi aktiveres av
facial nerven og er både under voluntær og involuntær kontrol1. Orbicularis oculi
er sfinster muskelen for øyelokkene og får øyelokkene til å lukes. Levator
palpebrae superioris er antagonisten til orbicularis oculi og styres av det
sympatiske nervesystem. Kontraksjon av levator palpebrae fører til at øyelokkene
heves. Corrgator supercili er en liten pyramidal muskel i den mediale enden av
øyebrynene og aktiveres av facial nerven. Aktivering av muskelen fører til at
øyebrynene trekkes medialt og nedad ved høyt lysnivå.
I forsøk på å finne sammenhenger mellom øyeblunking og grad av mental
arbeidsbelastning er det innført et skille mellom endogene øyeblunknger og andre
typer blunking frembrakt av voluntær blunking eller refleksblunkng (iritasjon av
cornea). Endogene blunkinger registreres når det ike er mulig å tilskrive
blunkngen identifiserbare ytre stimuleringer som kan fremkalle blunkng. Det
antas at slike endogene blunkinger kontrolleres av sentralnervesystemet gjennom
den 7. kaniale nerven.
Det er mulig å registrere blunkingen med forskjellge tekniker: måling av
cornea refleksen, fotografiske metoder, video-scanning og electro-oculografiske
(EOG) prosedyrer. Ved EOG registrering plasseres elektroder over og under øyet

og blunkng registreres som potensialforskjeller mellom cornea og retina mens
12
øyelokkene beveges mellom åpen og lukket posisjon.
Øyeblunking kan analyseres i forhold til flere komponenter. De mest
vanlige er: 1) blunke frekvens, 2) varigheten av blunkene og 3) tidsforsinkelsen
fra presentasjon aven visuell eller auditiv oppgave inntil initiering av et blunk.
Det synes å være en viss konsensus om at frekvensen av blunkng avtar med
stigende visuell informasjonsmengde eller kompleksitet. I feltstudier som
inbefatter fly-piloter er det vist at vanskeligere fly-oppgaver reduserer blunke-
frekvensen. Stern og Skelly har vist at blunke-frekvensen avtar hos annenflygere
når de overta styringen av flyet. Imidlertid finnes det også feltstudier som som
ike er i stand til å vise klare sammenhenger mellom mental arbeidsbelastning og
blunke frekvens. Det gjenstå derfor å utføre flere kontrollerte studier av blunke
frekvens som en indikator på hvilken ressurs som belastes i forbindelse med
mentalt krevende oppgaver.
Når det gjelder varigheten av et øyeblunk så synes denne å gi interessang
informasjon om mental arbeidsbelastning. Lukketiden avtar hos annenflygere som
overt komandoen i fly-cockpit og den avtar også når arbeidstakere må løse flere
oppgaver samtidig. Det synes derfor å være en systematisk omvendt sammenheng
mellom informasjonsmengden og lukketiden. Dessuten er det registrert at
luketiden tilta i lengde i løpet aven lengre arbeidsperiode. Dette betyr at økning
i lukketiden sansynligvis er knyttet til arbeidets varighet som en indikator på
tretthetsutvikling. I kortarige arbeidsoperasjoner hvor den visuelle
informasjonsmengden øker kan luketiden anvendes tas som en indikator på øket
visuell informasjonmengde. I langvarige arbeidsoperasjoner hvor den visuelle
informasjonsmengden er ralativt uendret kan lukketiden betraktes som en indikator
på øket trettbarhet.
Tidsforsinkelsen fra presentasjon av visuell informasjon til blunking starter
synes også å være et sensitivt mål på mental arbeidsbelastning. Bauer og flere
andre har funnet at tidsforsinkelsen øker i forhold til en økning av den
informasjon som må bearbeides i en arbeidsoperasjon. Eksempelvis øker
tidsforsinkelsen før blunkingen stater med størrelsen på de oppgaver som gis i en
hukommelses-oppgave. Det synes å være en enighet om at blunkngen er inhibiert

inntil arbeidstakeren har hatt tilstrekkelig tid til å ekstrahere og bearbeide kritisk
informasjon som er relatert til oppgaven. Det er imidlertid ike beskrevet at
13
tidsforsinkelsen er påvirket av lengden på arbeidstiden.
Måling av forskjellge komponenter av blunkng synes å gi verdifull
informasjon om mental arbeidsbelastning hvor blunkefrekvens og varighet av
blunkene kan gi informasjon om arbeidstakerens tretthetsutvikling over tid.
Tidsforsinkelsen inntil blunking starter og varigheten av blunkene er sensitive for
udifferensierte aspekter ved evne til å motta og bearbeide informasjon innen en
multipel-model av mental arbeidsbelastning.
Konvergens og fiksering
Den innbyrdes innstillng av de to øynene skjer gjennom akivisering av 6
ytre øyemuskler for hvert øye (mediale rectus, laterale rectus, superior rectus,
inferior rectus, superior obliquus og inferior obliquus). De seks musklene danner
grupper av antagonister eller synergister og det antas at alle musklene er involvert
ved hver form for øyebevegelse (sakader, fiksering og følgebevegelse med hodet
stasjonært eller i begevelse). øynene kan voluntært både beveges parallelt i alle
retninger og til kortere synsavstander (konvergens) eller til
(divergens).
lengre synsavstand
En teknikk for å undersøke sammenhenger mellom øynenes ytre motorik
og mental arbeidsbelastning har vært gjennom å måle tiden fra kontrollerte
fikseringsskifter mellom punkter i synsfeltet. Det har også vært gjort målinger av
antall store fikseringsskifter (mer enn 9.5 synsgrader) hos bilførere og
helikopterpiloter. Det er vist at antallet store fikseringsskifter hos begge kategorier
personell avtar med stigende tid i arbeidssituasjonen. Det hersker imidlertid
usikkerhet om hvorvidt disse forskjellene beror på endringer i mental
arbeidsbelastning eller om de hovedsakelig skyldes motivasjonsforhold eller
tretthets-effekter. Forhåpentligvis vil utviklingen av mindre, mer nøyaktig og mer
computer assistert registreringutstyr øke antall studier av dynamiske fikseringer i
arbeidssituasjoner. Dette vil bedre kunne vise metodens validitet.
En annen teknikk for å undersøke sammenhenger mellom mental
arbeidsbelastning og øynenes innbyrdes innstiling hær vært å benytte

konvergensmålinger i forhold til stasjonære posisjoner i synsfeltet. Særlig i
14
forbindelse med avlesning av dataskjermer har det vært utført et betydelig antall
arbeider for å undersøke sammenhenger mellom egenskaper ved dataskjermen
(farge, oppfriskningsrate, størrelse, bildekvalitet, avstand, retning o.a.) og mental
arbeidsbelastning uttrykt i form av såkalt fiksasjonsdisparitet. Dersom øyenaksene
innstiles korrekt i forhold til en bestemt avstand er fikasjonsdispariteten lik O.
Dersom øynene har en tendens til å konvergere for mye eller for lite i forhold til
fikseringspunktet er dispariteten større eller mindre enn null. Et vanlig funn er at
fiksering på korte avstander (mindre enn 100 cm) gradvis øker den negative
dispariteten, dvs. den absolutte verdien på dispariteten er større ved 40 cm
synsavstand enn på 70 cm synsavstand. Jaschinski-Kruza har utført en serie
studier som bekrefter at dispariteten tiltar ved reduksjon av synsavstanden. Dette
tas som et uttrkk for at mental arbeidsbelastning er større ved kortere enn ved
lengre synsavstander. Det er utført forsøk for å finne om dispariteten påvirkes av
informasjonsmengden i de visuelle oppgavene. Imidlertid er ikke funnene entydige
på dette området. Det har også vært utført studier for å måle endring av
fiksasjonsdisparitet over tid og knytte denne til mer spesifikk uttretting av det
visuelle systemet. Også på dette området er resultatene divergerende, noe som
trolig skyldes bruk av forskjellge målevariabler i ulike studier.
Som en konklusjon på måling av blikkskifte og fiksasjonsdisparitet er
funnene interessante når det gjelder å se sammenhenger mellom visuelle forhold
og mental arbeidsbelastning. Det er behov for å stimulere til flere studier for å
knytte endringer til mer spesifikke komponenter som gjenspeiles i endrng av
fikasjons-disparitet og fikserings-strategier.
Akkomodasjon
øyets evne til å gi skarpe netthinnebilder beror på en aktiv og en passiv
mekanisme. Øyelinsen som fokuserer lysstråler er festet til ringmuskelen (cilar
muskelen) ved hjelp av tynne cilartråder. I passiv tilstand er diameteren på
ringmuskelen som omspenner linsen stor. Derved trekker cilartrådene linsen
lateralt og linsens brytningsevne avta. Denne posisjonen skal normalt inntre ved
fiksering på gjenstander plassert på lengre avstand enn omlag 5 meter. Ved

fiksering på kortere avstand inntrer en aktivering av ciliarmuskelen slik at
diameteren blir mindre. Dette gir mindre lateral kraft i ciliarådene og linsen får
mer konveks form. Det er linsens evne til å øke konveksitet som er den passive
15
mekanisme som resulterer i skar fiksering av gjenstander på korte synsavstander.
øyets evne til innstillng på forskjellge avtander betegnes som akomodasjon.
Cilarmuskelen inneholder både meridionale, radiale og sirkulære. Det er
klarlagt at ciliarmuskelen hovedsakelig stimuleres av den parasympatiske delen av
den oklumotoriske nerve, og som stimulerer til kontrasjon og derved fiksering på
kortere avstand. Imidlertid er det økende evidens for at også sympatius aktiverer
cilarmuskelen. Dette resulterer i mer avflatet øyelinse med påfølgende
skarp innstiling på lengre avstand.
Uavhengig av de neurofysiologiske mekanismene som regulerer
akkomodasjonen, er akomodasjonsendringer benyttet som et mål i studier av
mental arbeidsbelastning. En teknik har vært å måle akomodasjonen for en
spesifik synsavstand for å sammenligne om mentale arbeidsoperasjoner har
påvirket akomodasjonen. Jaschinski-Kruza har foretatt studier som tyder på at
akkomodasjonen øker når personene må utføre mentale regneoppgaver når
oppgaver presenteres auditiv. Dette indikerer sammenhenger mellom det auditive
og visuelle system og som representerer en utfordring for multi-ressurs modellene.
Studier av akkomodasjon har også vist at spesielle situasjoner fører til
akkomodasjon ut over det som er nødvendig (kalt myopisering - øyet blir
nærsynt), dette gjelder synsarbeid ved mikroskop (instrument-myopi), synsarbeide
under lav belysning (natt-myopi), og synsarbeid hvor det ike er noen gjenstander
å rette bliket mot (åpent-felt myopi). Særlig instrment-myopi antas å gi ekstra
belastning på syns systemet. Dette kan igjen resultere i nedsatt evne til å bearbeide
visuell informasjon. Dessuten har instrument-myopi trolig også en spesifIk
uttrettingseffekt på evnen til å registrere visuell informasjon. Det har også vært
diskutert om økning av arbeidsmengden og endring av
emosjoner fremkaller
utterligere myopisering, men resultatene synes ikke å være avklarte. Det forhold at
et betydelig antall arbeidstakere angir synstilknyttede plager med mentae
arbeidsoperasjoner markerer at det må arbeides videre for å benytte
akkomodasjons-mål som en egenet psykofysiologisk indikator.

Hjerteaktivitet (EKG)
Psykofysiologisk måling av hjerteaktivitet i forbindelse mental
16
arbeidsbelastning har særlig vært knyttet til registrering av elektrokardiogram og i
adskillg mindre utstrekning til måling av blodtrykk og blodvolum. Denne
fremstilingen tar kun for seg bruk av elektrokardiogram for måling av
hjerteaktivitet.
Hjertet innerveres både av det sympatiske og det parasympatiske
nervesystemet. Endring i hjerteaktivitet kan derfor skyldes endring i SNS , i PNS
eller i begge system. De forskjellge kidene til endring i hjerteaktivitet kan være
ulikt knyttet opp til belastning av de forskjellge ressurs-kildene for mental
aktivitet. Det er gjort studier av Linden for å inhibiere PNS og SNS selektivt
medikamentelt. Det arbeides videre for å dekomponere effekten av de to
nervesystemene i forbindelse med studier av mental arbeidsbelastning.
Aktivitet i hjertemuskelen er frembrakt av elektriske impulser i den
sinusarterielle og den arterioventrikulare knuten. Den totale elektrske aktiviteten
kan måles i form av elektrokardiogrammet (EKG). Elektrodene plasseres som
regel slik at det registreres et markert PQRST kompleks innenfor en tid og
amplityde funksjon hvor P-komponenten er positiv, etterfulgt aven negativ Q
komponent, deretter følger R komponenten med sterk positiv amplityd som følges
aven negativ S komponent, og noe senere en svak positiv T komponent.
Amplityden i QRS mønsteret er gjerne i området 1 millvolt, slik at signalstyrken
er aven helt annen karakter enn de som fanges opp ved EEG og VEP. En vanlig
måle teknikk er å registrere R-komponenten med terskel detektor og måle
tidsavstanden mellom hvert hjerteslag. På grunnlag av denne målingen er det
mulig både å måle antall hjerteslag per tidsenhet (hjerterate - forkortet HR) og
avstanden mellom hvert slag , noen steder kalt inter-slag intervallet, hjerterate-
variabiltet (HRV) eller sinusarhytr (SA). Det er også mulig å måle hjerteraten
med foto-elektrsk plethysmograf hvor en infrarød lyskide rettes mot et område
aven finger eller et øre. Dersom øret benyttes villysintensiteten som passeres
edres med endring i blodvolumet og denne endringen kan registreres som et
hjerteslag med eksempelvis et kardiotachometer.
Det mest vanlige teknik siden hjerteaktivitet ble introdusert for måling av

17
fly-piloters reaksjon på flyvning så tidlig som 1932, har utvilsom vært knyttet til
hjerterate. Hjerterate har inngått i studier av mange flyaktiviteter og det er
konsensus om at hjerterate gir et mål på segmenter av belastninger under flyvning,
så som flyavgang, landing, ordinær flyvning, innflyvningsvinkel o.a. Dessuten
viser studier at hjerteraten systematisk stiger hos den av flygerne som har
kontrollen over flygningen i forhold til å fungere som annenflyger. Nicholson og
medarbeidere angir at landing ved forskjellge flyplasser gir utslag på forskjellg
hjerterate. Også en rekke andre spesielle oppgaver ved flyvning har gitt spesielle
utslag på hjerteraten.
Måling av hjerterate er trolig det mest anvendte psykofysiologiske mål for
å indikere grad av mental arbeidsbelastning. I et stort antalllaboratorie studier og
felt studier vises det til signifikante endringer svarende til økning av mental
arbeidsbelastning. Men det må også nevnes at flere forfattere, blant dem
Wierwile, ikke har vært i stand til å finne noen systematisk sammenheng mellom
mental arbeidsbelastning og hjerterate. Lacey har forsøkt å forklare denne
divergens i forskningslitteraturen gjennom hypotesen om ' intake-rejection'. Denne
hypotesen antar at en stigning eller senkning av hjerteraten er knyttet til de krav
arbeidet stiller til den enkelte person. Det er foreslått at hjerteraten synker ved
registrering Cintae') av informasjon i omgivelsene (få overblikk over situasjonen,
lytte), mens hjerteraten stiger ved utestegning Crejection') av ny informasjon, noe
som antas å skje ved informasjonbearbeiding (problemløsning, hukommelse,
mental aritmetikk). Det arbeides fremdeles med å fortolke endring i hjerteaktivitet
ut fra multi-ressurs modeller om mental arbeidsbelastning.
Et viktig bidrag i bruken av hjerteaktivitet som psykofysiologisk mål ble
introdusert av Karlsbeek. Karlsbeek gjennomførte på 1960-tallet en rekke studier
av hjerterate variabiltet, også kalt sinus arrhytmi (SA). SA måles som en
varasjon i intervallene mellom hver R-komponent i PQRS-komplekset som en
funksjon over tid. Kalsbeek fant i flere situasjoner med økning av
vanskelighetsgraden i mentalt krevende arbeid en signifikant reduksjon av SA selv
om det ike var noen signifikant endring i hjerterate. Reduksjon av SA har også i
mange senere studier vist å korrespondere med en økning i mental
arbeidsbelastning. Det er også innført spektral analyse av hjerterate variabilteten

under langvarig arbeid. Spektral analyse har ledet flere forskere til å knytte
komponenter av SA til forskjellge biologiske kontroll mekanismer. Mulder har
18
funnet tre markerte SA komponenter. Den laveste komponenten i området 0.02 til
0.06 Hz er knyttet til vasomotorisk aktivitet i forbindelse med regulering av
kroppstemperaturen. Den mellomliggende komponenten ligger i området 0.07 til
0.14 Hz og er knyttet til korttids regulering av det arterielle blodtrykket. Den
høyeste komponenter er i området 0.15 til 0.50 Hz og er hovedsakelig knyttet til
effekten av respirasjons frekvensen på SA. Det er variasjoner i den
mellomliggende og den høyeste komponenten som har vært mest knyttet ti
endring i mental arbeidsbelastning. Spesiell interesse har vært knyttet til 0.10 Hz
komponenten idet denne synes å være mest knyttet til endrnger i mental
arbeidsbelastning. Det er vist at en økning i antall enheter som skal huskes i en
oppgave reduserer styrken i 0.1 Hz komponenten. Likeledes er det en reduksjon i
denne komponenten som svarer til subjektiv rapportering av større belastning i en
psyko-motorisk oppgave. Det er også vist at introduksjon av flere oppgaver i en
arbeidssituasjon gir signifikant reduksjon av 0.1 Hz komponenten av SA.
Det er knyttet interesse til T-komponenten i EKG registreringen. Det er
foreslått at andring av T-komponenten reflekterer vagal inflyte1se på regulering av
hjerteaktivitet. Det er videre antatt at T-komponenten viser innflytelse fra det
parasympatiske nervesystemet under mentale arbeidssituasjoner. Dette har resultert
i forsøk på å beregne bidraget fra PNS under arbeid med forskjellg- grad og type
av mental arbeidsbelastning. Det forventes at videreutviking av multi-ressurs
modeller for mental arbeidsbelastning vil resultere i nye tilnærminger for å finne
komponenter i EKG registreringen som bedrer spesifisiteten i målemetoden.
Kalsbeek viste i 1973 til over 30 forskjellge tekniker for å beregne hjerte
rate variabiltet. Disse teknikkene vektlegger volum, amplityde og tid i EKG på
forskjellg vis. Denne varasjon i analysemetoder kan forklare noe av diskrepansen
mellom resultater fra forskjellge laboratorie- og felt-studier. Anvendelsen av så
pass forskjellge analysemetoder har imidlertid gjort det vanskelig å validere SA i
forhold til mental arbeidsbelastning.
Som konkusjon kan det fremføres at EKG registrering er en attraktiv
psykofysiologisk metode i forbindelse med studier av mental arbeidsbelastning. I

tilegg til måling av hjerterate synes det å ligge mye informasjon om mental
srbeidbelastning i komponentanalyse av hjerterate variasjon. Registrering av
hjerteaktivitet vil utvilsom bli en sentral tilnærming også i fremtiden for måling
av mental arbeidsbelastning.
Respirasjon
Den rytmiske respirasjonen består aven inspirasjonsfase og en
ekspirasjonsfase. Under rolig respirasjon i hvile gir aktivering av diafragma
inspirasjon mens ekspirasjonen for det meste er passiv. Varigheten av
respirasjonen er i denne tilstanden omlag 1 sekund for inspirasjonen og 3
sekunder for ekspirasjonen. Under dypere inspirasjon og kontrollert ekspirasjon
19
inkluderes et større antall muskelgrupper, eksempelvis muskler i den abdomIale
veggen og latissimus dorsi musklene. De sistnevnte musklene kontraheter også
kraftig ved hosting. Rolig respirasjon er under atonom kontroll hvor både ANS og
PNS aktiveres. I tillegg kan respirasjonen kontrolleres voluntært.
Det er relativt få studier som rapporterer respirasjon som psykofysiologisk
metode. KIsch rapporterte i 1945 øket respirasjonsrate blant flymanskap mens de
fløy over fiendtlig område under andre verdenskrig for å ta flyfotografier. Det er
også rapportert høyere respirasjonsrate under vanskelige flyoperasjoner og lavere
respirasjonsrate under mer rutinepregede flyoperasjoner. I forbindelse med forsøk
i flysimulator rapporterte Opmeer og medarbeider at måling av respirasjonsrate
var et bedre fysiologisk mål på mental arbeidsbelastning enn hjerterate og
variabiltet i hjerterate. Harding ga i 1987 en oversikt over registrering av
respirasjon i forbindelse med studier av flyvning og generelt stiger
respirasjonsraten når den mentale arbeidsbelastningen stiger.
Registrering av respirasjon kan imidlertid være vanskelig fordi tale
kontaminerer respirasjonsmønsteret. Flere forfattere har foreslått å benytte analyse
av talenivå som et mål på mental arbeidsbelastning og Ruiz angir at både
tretthetsutvikling av økning i mental arbeidsbelastning fører ti målbare endringer i
talenivået. Det gjenstår å gjøre flere studier av respirasjon og talenivå før det er
mulig å konkludere hvor valide og spesifikke disse metodene er i forhold til
multi-ressurs modell for mental arbeidsbelastning.

Elektrodermal aktivitet
20
Hovedfunksjonen til svettekjertlene er termo-regulering. Mange studier har
imidlertid vist at ubevisste opplevelser, emosjoner størrelsen på
informasjonsmengden i en arbeidssituasjon også påvirker elektrodermal aktivitet
(EDA). Måling av EDA har derfor blitt en aktuell psykofysiologisk metode.
Grunnlaget for EDA er endring av aktivitet i svettekjertene. Disse er
tallike bL.a. på innsiden av håndflaten og er under innflytelse fra det sympatiske
nervesystemet.
Registrering av EDA har vært rapportert siden 1888. Det er utviket to
hovedtekniker for å måle EDA. Den ene måler endring i motstand mellom to
elektroder festet på innsiden av hånden mens en fast lav strømspenning kobles til
huden fra en ekstern strømkilde. Denne tekniken kalles hudmotstand (skin
resistanee - SR). Fowles beskrver hvordan denne teknikken har endret karakter til
å bli et mål på hud-konduktans (skin conductance - SC) idet denne måleformen
har en systematisk sammenheng med underliggende fysiologiske mekanismer. Den
andre tekniken måler elektrisk aktivitet i huden uten bruk av ekstern strømklde.
Denne teknikken kalles hudpotensial (skin potensial - SP) måling.
I liket med andre psykofysiske mål klassifiseres EDA både i form av et
tonisk nivå (grunn-nivå) og som fasiske responser på ytre hendelser. Det er funnet
at fasisk EDA aktivitet inntrer omlag 1.2 sekunder til 2.5 sekunder etter
presentasjon av nye hendelser i forhold til fravær av slike hendelser. Det antas
derfor at fasisk EDA aktivitet kan gi et mål av hvor mye udifferensierte ressurser
som imnvesteres for å bearbeide informasjon.
Det er foretatt mange laboratorie-baserte studier som viser interessante
aspekter ved EDA registrering som en aktuell psykofysiologisk metode for måling
av mental arbeidsbelastning. Det synes imidlertid å være vanskeligere å anvende
EDA i felt-studier fordi EDA er svært påvirket av miljøforhold som temperatur og
luftfuktighet.

Muskelaktivitet
Jacobson rapporterte i 1931 aktivitet i flere muskelgrupper under
21
stilisittende arbeidsoparasjoner hvor det ike skulle forventes vesentlig aktivitet.
Han registrerte økning i muskelaktivitet blant personer som utførte menta
aritmetik og mentale forestillngsbilder. Registrering av muskelaktivitet i
fobindeIse med forskjellge mentale oppgaver har siden blitt en aktuelt
psykofysiologisk teknikk.
Muskelaktiviteten kan måles med elektromyografi (EMG). Vanligvis
plasseres elektroder over den aktuelle muskel (overfate EMG) og den totale
elektrsk aktivitet fra et avgrenset men lite spesifikt antall muskelceller registreres.
Det er utviklet mange teknikker for å kvantifisere EMG aktiviteten. Westgaard og
medarbeidere har gjennomført et større antall arbeider hvor EMG aktivitet er
uttrykt som et amplitydemål i forhold til minimal
og maksimal aktivitet i den
aktuelle muskeL. De aktuelle måleverdier er deretter beregnet som prosent av
maksimal voluntær kontraksjon (MVC). Prosent MVC er beregnet innen mindre
tidsperioder, eksempelvis 0,5 sekunder, og kalkulert som en funksjon av tid i
arbeidsoppgaven.
Studier har vist forskjellg sammenheng mellom EMG og mental
arbeidsbelastning. W ær sted og medarbeidere synes å ha klarlagt at arbeid ved
dataskjermer gir mer statisk muskelaktivitet i visse muskelgrupper (trapezius og
rhomboid) i forhold til tilsvarende arbeidsoppgaver som løses i papir-versjon.
Videre er det sammenheng mellom oppgavens art og prosent MVC når det gjelder
visuelle stimuleringer, idet enkle reaksjonsoppgaver gir mindre økning i prosent
MVC mens komplekse valg oppgaver gir større øking i forhold til basis-nivå.
Dessuten er det vist at ekstra press i form av pengebelønning for god prestasjon
løsning av visuelle oppgaver også øker prosent MVC.
Registrering av EMG fra forskjellge muskelgrupper kan utføres i forhold
til ulike typer arbeidsbelastning for å undersøke spesifisiteten i målingene i
henhold til multi-ressurs modeller for mental arbeidsbelastning. EMG synes å
være et aktuelt mål for å vise den psykofysiologiske respons til forskjellge typer
stimuleringer samt å vise mønstre i tretthetsutvikling under ulike typer
arbeidsoppgaver. Dertil stiles det også forventning til at tidsanalyser av EMG

22
registreringen kan bidra til å forstå forskjeller i tretthetsutvikling mellom individer
under mentalt krevende arbeid. I likhet med flere av de øvrige psykofysiologiske
mål stiles det krav til å oppnå akseptable signal-til-støy forhold.
Andre psykofysiologiske metoder
Det er utført mange felt- og laboratoriestudier for å måle endringer i
hormonnivået under mentale arbeidsoperasjoner. Sympatisk nerveaktivitet frigir
hormoner i blodet og det er antatt at en frigivelse av visse typer hormoner i blodet
er en respons på visse typer hendelser for at organismen skal være bedre i stand
til å løse oppgavene. Endringen i hormonnivå kan måles ut fra som måles i blod,
urin og saliva. Katekolaminer er en gruppe hormoner som ofte har vært benyttet
for å måle mental arbeidsbelastning hvor adrenalin (A) og noradrenalin (NA) har
fått meget stor oppmerksomhet.
Frankenhauser har bidratt til å vise at daglige aktiviteter som innebærer
stor mental yteevne sansynligvis er assosiert med et høyere adrenalin nivå og et
lavere NAIA forhold, mens fysisk aktivitet øker noradrenalinnivået og hever
NNA nivået. Det synes å være konsensus om at adrenalin og noradrenaln er
knyttet til fysisk og mentalt arbeid på forskjellg vis. Nivået av noradrenalin
rapporteres å være bestemt av fysisk aktivitet mens adrenalin er mer bestemt av
mental aktivitet. Det er vist at NAl A forholdet kan differensiere mellom fysisk
arbeid og oppgaver som krever mental aritmetikk. Det er utført et stort antall
studier av NAIA forholdet i sivil og militær luftfart, både under reell flyvning og i
simulatorer. Flere studier bL.a. rapportert av Fibiger og Singer, synes å vise at
høyere grad av mental belastning gir lavere NAl A forhold.
Studier av NAIA forholdet som er gjort av salvia angis å vise mer fasiske
endringer som følge av mental arbeidsbelastning i forhold til analyse av urn og
blod.
Det er også for denne målemetodes vedkommende uavklarte spørsmål
spesifisitet og validitet i forhold til multi-ressurs modeller for mental
arbeidsbelastning. Imidlertid synes måling av hormon nivået å være aktuelt i
forbindelse med en rekke arbeidsoperasjoner med høy grad av kompleksitet for å
gi en indikasjon om det totale belastning på individet.
om

23
Oppsummering og enkelte konklusjoner.
Det er utabeidet flere krterier for å velge en eller flere psykofysiologisk
metoder i studie av mental arbeidsbelastning. A v disse kan nevnes metodens
sensitivitet, spesifisitet, reliabiltet, validitet, intrusjon på arbeidet, anvenbarhet
både i laboratorium og i feltstudier.
Det er imildertid viktig å ta hensyn til at definisjonen av menta
arbeidsbelastning ikke er entydig. Det er bred enighet om at mental
arbeidsbelastning involverer bruk av forskjellge typer ressurser som igjen varierer
mellom forskjellge typer arbeid. Antallet og kjennetegnene til de forskjellge
ressursene er imidlertid mindre avklar. Dersom ny metode skal velges er det er
av betydning å klarlegge hvilke type spørsmål som søkes belyst. Endel personer er
i den situasjon at de allerede besitter kompetanse i forhold til enkelte metoder. I
disse tilfeller kan det være viktig å betrakte videreutvikling av metoden i forhold
til de både klarlagte og mindre klarlagte forutsettninger som gjøres i forhold til
definisjoner av mental arbeidsbelastning.
Jeg er ikke i stand til å presentere noen rangerings liste over de ulike
psykofysiologiske metoders anvendbarhet i forhold til studier av mental
arbeidsbelastning og i henhold til ovennevnte kriterier. I praktisk sammenheng vil
det som regel være budsjettrammer som influerer valg av metode. Det er derfor
lite interessant å sammenligne resultater som oppnås med eksempelvis et 37
kanals MEG-utstyr basert på SQIUDS-teknik, som for tiden anskaffes i Tyskland
til en kostnad av 5 milloner tyske mark, med resultater som kan oppnås med en
enkel foto-elektrisk pletysmograf til kostnad av noen få hundre tyske mark.
En prinsippiell viktig konkusjon er at samarbeidet mellom registrering av
mental arbeidsbelastning og utviking av psykofysiologiske tekniker har resultert
i nyvinninger på begge områder. Dette er en absolutt positiv utviking som må
forventes å gi nye bidrag i psykofysiologisk registrering av mental
arbeidsbelastning. En mindre ulempe kan være at de forskjellge forskningsmijøer
er så spesialiserte på aspekter ved mental arbeidsbelastning - hva nå enn begrepet
inkuderer og ekskluderer - at det krever betydelig ekspertise å anvende den
enkelte psykofysiologiske teknik på kvalifisert vis.
Under forutsetning av at mental arbeidsbelastning er multidimensjonal av

karakter, er det viktig å inkludere flere typer psykofysiologiske målemetoder.
24
Fordelen med de fleste psykofysiologiske metodene er at de innebærer liten risiko
for skade på individene.
Mange forfattere konkluderer for tiden at det vil bli en betydelig økning i
anvendelsen av psykofysiologiske metoder i studier av mental arbeidsbelastning.

Referanser
25
Bauer, L., Goldstein, R. & Stern, J. Effects of information proeessing demands on
physiological response patterns. Human Factors, 1987, 29, 213-34.
Brodahl, P. Sentralne'1'esystemet. Bygning og funksjon. Oslo: Tano, 1990.
Damos, D.L. Multiple-task peiformance. London: Taylor & Francis, 1991.
Falkenstein, M., Hohnsbein, J. Hoorman, J. & Blanke, L. Effects of crossmodal
divided atten ti on on late ERP components. Il. Error proeessing in choice reaction
tasks. Electroencephalogr. elin. Neurophysiol. 1991, 78, 447-455.
Fibinger, W. & Singer, G. Physiological changes during physical and
pcyshological stress. Austrian Journal of Psychology, 1984,36, 317-26.
Fibinger, W. & Singer, G. Urinary dopamine in physical and mental effort.
European Journal of Physiology, 1984,52,437-40.
Fowles, D.C. The eccrine system and electrodermal activity. I: Coles, M.,
Donehin, E. & Porges, S. (Eds.) Psychophysiology: Systems, Proeesses and
Applications. New York: Guildford Press, 1986.
Frankenhauser, M. Sympathetic-adrenomedullary activity, behavior and the
psychosocial environment. I: Venables, P.H. & Christie, M.J. (Eds),Research in
Psychophysiology, pp 71-94, London: Wiley, 1975.
Geacintov, T. & Peavler, W.S. Pupilography in industral fatigue assessment.
Journal of Applied Psychology, 1974, 59, 213-6.
Goldwater, RC. Psychological significance of pupilary movements. Psychological
Bulletin, 1972, 77, 340-55.

Hess, E.H. & Polt, lM. Pupil size in relation to mental activity durng simple
26
problem-solving. Science, 1964, 143, 1190-2.
Ingum, 1., Bjørklund, R., Bjørneboe, A., Christophersen, A.S., Dahlin, E. &
Mørland, J. Relationship between drug plasma concentrations and psychomotor
performance after single doses of ethanol and benzodiazepines.
Psychopharmacology, 1992, 107, 11-7.
Jaschinski-Kruza, W. & Toenies, U. Effect of a mental arithmetic task on dark
focus of accomodation. Ophthal. Physiol. Opt. 1988, 8,432-37.
Jaschinski-Kruza, W. Visual strain at display units and oculomotor positions in
darkness. Perception, 1990, 19,412-13.
Jaschinski-Krza, W. On the preferred viewing distances to screen and document
at VDU workplaces. Ergonomies, 1990,33, 1055-63.
Kahneman, D. Attention and Effort. New Jersey: Prentice-Hall, 1973.
Kahneman, D., Tursky, B: Shapiro, D. & Crider, A. Pupilary, heart rate, and skin
resistance changes during a mental task. Journal of Experimental Psychology,
1969, 79, 164-7.
Kalsbeek, L & Ettema, J. Continuous recording of heart rate and the measurement
of perceptual load. Ergonomies, 1963,6, 306-7.
Kramer, A.F., Sirevaag, E. & Braune, R. A psychofhisiological assessment of
operator workload during simulated flght missions. Human Factors, 1987,29,
145-60.

Kramer, A.F., Sirevaag, E. & Hughes, P. Effects of foveal task load on visual-
spatial attention: Event-related brain potentials and performance.
Psychophysiology, 1988, 25, 512-31.
Lacey, J.I. & Lacey, RC. Two-way communication between the heart and the
brain: Significance of time within the cardiae cycle. I: Meyer, E. & Brady, J.
(Eds.) Research on the psychobiology of Human Behavior. Baltimore: Johns
Hopkins University Press, 1978.
27
Linden, R.J. Sympathetic and parasympathetic control of the heart. I: Orlebeke, J.,
Mulder, G. & Dooren, L. (Eds.) Psychophysiology of Cardiovascular Control:
Models, Methods and Data. New York: Plenum Press, 1985.
Mulder, G. & Mulder, L.J.M. Information proeessing and cardiovascular control.
Psychophysiology, 1981, 18, 392-405.
Nicholson, A.N., Hil, L.E., Borland, R.G. & Krzanowksi, W.J. Influence of
workload on the neurological state of a pilot during the approach and landing.
Aerospace Medicine, 1973,44, 146-52.
O'Donnell, R. & Eggemeier, ET. Workload assessment methodology. I: Boff, K.,
Kaufman, L. & Thomas, J. (Eds.) Handbook of Perception and Human
Performance, chapter 42, New York: Wiley, 1986
Opmeer, C.H.J.M. & Krol, J.P. Towards an objective assessment of cockpit
workload: i. Physiological variables during different flght phases. Aerospace
Medicine, 1973,44, 105-12.
Posner, M., Petersen, S., Fox, P. & Raichle, M. Localization of cognitive
operations in the human brain. Science, 1988, 240, 1627-31.

Romani, G. SQIUD instrumentation for neuromagnetic study of complex brain
28
activity. I: Jessen, K. (Ed.) Electric and Magnetic Activity of the Central Nervous
System: Research and Clinical Applications in Aerospace Medisin. Frankike:
NATO AGARD, 1987.
Ruiz, R., Legros, C. & Guell, A. Voice analysis to prediet the psychological or
physical state of the speaker. Aviation, Space and Environmental Medicine, 1990,
61, 266-71.
Sem-Jacobsen, C.W. Brain/computer communication to reduce human error: A
perspective. Aviation, Space and Environmental Medicine, 1981, January, 31-8.
Stern, J. & SkeIly, J. The eyeblink and workload considerations. Proceedings of
the Human Factors Society, 28th Annual Meeting, San Antonio, Texas: Human
Factors Society, 1984.
Warwick, R. & Wiliams, P.L. (Eds.) Gray' s Anatomy. 35th edition. London:
Longman, 1973.
Wickens, C.D. Proeessing resources and attention. I: Damos, D.L. (Ed.): Multiple-
task peiformance. London: Taylor & Francis, 1991.
Wierwile, W. Importnt remaining issues in mental workload estimation. I:
Hancock, P & Meshkati, N. (Eds.) Human Mental Workload. Amsterdam:
Elsevier, 1988.
Wierwile, W., Rahimi, M. & Casali, J. Evaluation of 16 measures of mental
workload using a simulated flght task emphasizing mediational activity. Human
Factors, 1985, 27, 489-502.

Westgaard, R & Bjørklund, RA. Generation of museIe tension additional to
29
postural musc1e load. Ergonomies, 1987,30, 911-23.
Wærsted, M., Bjørklund, RA. & Westgaard, R. The effect of motivation on
shoulder-musc1e tension in attention-demanding tasks. Ergonomies, in press.