Silmänliikkeitä voidaan käyttää tarkkaavaisuuden, univajeen ja väsymyksen tutkimiseen. Asia käy ilmi Kati Petterssonin tuoreesta väitöskirjasta.

Väsymys on yksi suurimmista tunnetuista mutta estettävissä olevista onnettomuuksien syistä. Se aiheuttaa esimerkiksi 10–20 prosenttia liikenneonnettomuuksista. Mittalaitetta, jolla voisi kenttäolosuhteissa mitata luotettavasti kuljettajan hereillä olon kokonaisaikaa, ei kuitenkaan vielä ole saatavilla.

Pettersson on väitöskirjatyöhönsä liittyen kehittänyt silmänliikkeisiin perustuvan menetelmän, jonka avulla voidaan mitata hereillä oloaikaa laboratorion ulkopuolella, siis vaikkapa liikenteessä.

Väitöskirja koostuu kahdesta osasta. Siinä on kehitetty algoritmeja silmänliikkeiden tunnistamiseksi ja luotu silmänliikepohjainen menetelmä hereillä oloajan arvioimiseen.

– Univajeessa ihmisen tarkkaavuus ja silmänliikkeiden avulla tapahtuva ympäristön havainnointi heikkenevät. Näitä toimintoja säätelevät osittain samat otsalohkojen hermoverkot aivoissa. Tästä syystä näitä niin sanottuja sakkadisia silmänliikkeitä voidaan käyttää sekä tarkkaavuuden että univajeen ja väsymyksen tutkimiseen, Pettersson sanoo.

Väitöskirjatutkimuksessa silmänliikkeitä, sakkadeita, mitattiin yhdeltätoista terveeltä aikuiselta elektro-okulografalla (EOG) 8 minuuttia kestävän sakkaditestin aikana, aina 6 tunnin välein, 60 tunnin yhtäjaksoisen univajeen aikana.

– Väsymys näyttäisi vaikuttavan aina samalla tavalla henkilön suoriutumiseen silmänliiketehtävässä, Pettersson kertoo.

Väitöskirjassa esitettyjen tulosten perusteella EOG -menetelmällä mitattujen silmänliikkeiden avulla voidaan arvioida hereillä oloajan kokonaiskestoa kenttäolosuhteissa. Tällä hetkellä mittaus vaatii henkilökohtaisen kalibrointimittauksen ennen varsinaista testimittausta.

– Lisää tutkimustyötä tarvitaan henkilöiden yksilöllisten erojen tutkimiseen ja mittausasetelman optimointiin kenttäolosuhteisiin laajemmin sopivaksi, Kati Pettersson sanoo.

FL Kati Pettersson väittelee aiheesta "Saccadic eye movements estimate prolonged time awake" keskiviikkona 12.9. kello 12. Professori Hans Van Dongen toimii vastaväittäjänä. Väitöstilaisuus järjestetään Helsingin yliopiston päärakennuksessa.