Effects of Fatigue Induced by Mental Arithmetic Task on Physiological Parameters

目的 暗算作業に伴 う疲 労が生体指標 に どの よう な影響 を与 えるかを明 らかにす ることを目的 とす る。 2. 方法 被験者 は1922歳 の健康な男子大学生であ る。暗算作業 を10分 間6試 行行わせ 、試行間 にフリッカー値 、音声、 ビジュアル アナ ログ スケール(VAS)に よる疲労の評価、 自覚症 し らべ、疲労に関す るアンケー トの測定を行い、 全試行終了後 にNASA-TLXを 評価 させた。また 前後(PRE,POST)に5分 間 の安 静 を設 け、 作業 中(MATH16)及 び作業前後 の安静・時 を通 して 、 心 電 図 、 指 尖容 積 脈 波(PTG: Photoelectric Plethysmogram)、 皮膚電導水 準、鼻尖部皮膚組織血液量(TBV:Tissue BIood Vol ume)、 呼吸の記録 を行った。 暗算作業 は、パ ソコンの画面上に提示 され る5段 階の難易度 に分け られ る足 し算 と引き 算か らな る。最初は中程度 の難 易度の問題が 提示 され、正 しい解 答であれば難易度が上が り、誤 った解答 な らば難易度が下がるように 設定 されてい る。問題 と解答 を同時に提示 し、 問題 に対 し解答が正 しけれ ば左 クリックを、 間違 っていれ ば右 ク リックをさせ、できるだ け正確かつ素早 く解 答す るよ うに教示 した。 作業成績は、1試 行10分 間での回答数 と正答 率 を用いた。尚、本研究では上述の主観指標、 暗算作業、主観的 ワークロー ド評価 を統合 し たプ ログラムセ ッ トSIMPLEを 用いた1)。音声 は、「あい うえお」と1文 字1秒 程度発声させ、 パ ソコンを用いて録音 し、眠気や疲労 と関連 があると言われている リアプ ノブ指数 を算出 した2)。PTGは 、校正脈波計を用いて計測 した。 本稿では脈波の拍動波成分の振幅(計 測波形 か ら基線変動成分を除去 した波形の振幅の標 準偏差値)を 指標 として用いた。TBVは 、 レ ーザー血流計 を用い 、鼻尖部 より測定 した。 測定デー タは、被験者 ご とに標準得点化 を行 った上で、暗算作業 に伴 う疲労の訴えの推移 と各種 生 体指標 の変 化 につい て8つ のブ ロ ッ ク(8水 準:PRE,MATH16,POST)で 、暗 算 作 業 の成績 につ い ては6ブ ロ ック(6水 準: MATH16)で 、1元 配置分 散分 析 を行 い 、有 意 な主 効果 が認 め られ た も のは 、 そ の後 の検 定(Bonferroni)を 行 った。 また ブ ロ ック間 の 主効 果 が あ った指 標 間 の相 関 を検 討 した。本 稿 では 、 フ リッカー 値 、音 声(リ ア プ ノ ブ指 数)、VASに よる疲 労 の評 価 、 自覚症 しらべ 、 暗 算作 業 の成 績(回 答数 、正答 率)、PTG、TBV を報告 す る。 3. 結 果 各指 標 の ブ ロ ック毎 の標 準得 点 の平 均値 、 標 準誤 差 を示 す(図1~7)。 フ リッカー値(図 1)は 、ブ ロ ック間の主効 果 に有 意傾 向 が見 ら れ た(F=2.65,P=0.09)。 主観 指 標 で あ るVAS に よる疲 労評 価(図3)や 自覚症 しらべ(図4) にお い て は、 ブ ロ ック 間の 主効 果 が認 め られ (VAS:F=61.1,p<0.001,I群:F=50.4,p<0.001, II群:F=13.9,p<0.001,皿 群:F=24.4,p<0.001, IVV群:F=24.6,p<0.001,V 群:F=21.8,p<0.001)、 そ の後 の検 定 で複数 の ブ ロ ック 間 に有 意差 が あった。 暗算 作業 の成績 で は、10分 間 での 回 答数 にお い て ブ ロ ック間 の 主効 果 が 確認 され (F=9.634,P<0.001)、MATH1と そ れ 以外 との 間 に有意 差 が認 め られ た(図5)。 生 体指標 で あるPTG(図6)とTBV(図7)は 、 ブ ロ ック 間 で主効 果 が認 め られ(PTG:F=13.9,P<0.001, TBV:F=5.26,p<0.05)、 そ の後 の検 定 で は複 数 の ブ ロ ック間に有意 差 が確認 され た。音 声(リ ア プ ノブ指数)(図2)と 正答 率 は、作 業 の進 行 に伴 う一 定 の変化 を示 さず 、 ブ ロ ッ ク間 の 主効 果 も認 め られ な か った。 生 体 指標 で あ る PTG、TBVと 主観指標 であ るVASに よる疲 労 の 疲 労評 価 、 自覚 症 し らべ との間 に相 関 が認 め られ た(表1)。 4. 考察 暗算 作 業 の成 績 にお いて は、10分 間で の回 答 数 がMATH1に 比べ 、それ 以外 で 上昇 した の は、 習熟 の効果 と考 え られ る。 また正 答率 に