Psychophysiological Predictors of the Quality of Car Simulator Driving Against the Background of Chronic Sleep Deprivation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Vigilance decrement during monotonous work was studied using driving simulator. The objectives of the study were to evaluate psychophysiological predictors of vigilance decrement and to test two noninvasive techniques to reduce sleepiness: vibromassage chair cover and peppermint essential oil against the background of chronic sleep deprivation.
Eighteen healthy subjects with partial sleep deprivation participated in the study. Facial videotape, electroencephalogram (EEG), electrocardiogram (ECG) and cutaneous galvanic response (CGR) were recorded. Subjects were tested for sleepiness, general well-being, and reaction time.
Based on the test results, the subjects were in a state of chronic sleep deprivation and chronic stress. On average, they made 2.2 (0 to 7) errors per experiment. About 20% of the subjects’ errors were estimated to be caused by distraction rather than by falling asleep. Conclusions were drawn about the dependence of the level of attention and sleepiness on several factors, and the need for further research. Based on the experimental data, a list of recommendations for the design of driver condition monitoring systems was developed.

About the authors

Olga N. Tkachenko

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Author for correspondence.
Email: tkachenkoon@gmail.com
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Vladimir B. Dorokhov

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: vbdorokhov@mail.ru

Professor

Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Valeriy V. Dementienko

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: v.dementienko@neurocom.ru
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Eugenia O. Gandina

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: gandina.e@ihna.ru
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Gleb N. Arsenyev

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: Byron100z@gmail.com
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Anton O. Taranov

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: psy.msu.ru@gmail.com
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Alexandra N. Puchkova

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, RAS

Email: puchkovaan@gmail.com
Russian Federation, 5A Butlerov Str., Moscow, 117485, Russia

Dmitry S. Sveshnikov

Medical Institute, RUDN University

Email: sveshnikov_ds@rudn.university
Russian Federation, 8 Miklukho-Maklaya Str., Moscow, 117198, Russia

References

  1. WHO: Road traffic injuries, 13.12.2023. (https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries).
  2. A. Morgan, F.L. Mannering Accid. Anal. Prev., 2011, 43(5), 1852. doi: 10.1016/j.aap.2011.04.024.
  3. J. Weng, Q. Meng Saf. Sci., 2012, 50(4), 1034. doi: 10.1016/j.ssci.2011.12.005.
  4. K. Yanushkevich RBC. Trends. Society. Study: the Average Sleep Durationof Russians Was 6.83 Hours [RBK. Trendy. Obshchestvo.Issledovaniye: srednyaya prodolzhitelnost sna rossiyan sostavila6.83 chasa], 27.08.2021 (in Russian). (trends.rbc.ru/trends/social/6128ba189a79477d3d16f1f7).
  5. B.C. Tefft Sleep, 2018, 41(10), zsy144. doi: 10.1093/sleep/zsy144.
  6. F.V. Razvadauskas Euromonitor International. Top Three Automotive and Mobility Trends in 2023. (https://www.euromonitor.com/article/top-three-automotive-and-mobility-trends-in-2023).
  7. O.N. Tkachenko, V.B. Dorohov, V.V. Dementienko, E.O. Gandina, G.N. Arsenyev, A.O. Taranov, D.R. Bakirova, D.S. Sveshnikov Environment and Human: Ecological Studies [Socialno-ekologicheskie tekhnologii], 2022, 12(1), 62 (in Russian). doi: 10.31862/2500-2961-2022-12-1-62-80.
  8. Т. Vogelpohl, М. Kühn, Т. Hummel, М. Vollrath Accid. Anal. Prev., 2018, 126, 70. doi: 10.1016/j.aap.2018.03.013.
  9. D.M. Raizen, J. Mullington, C. Anaclet, G. Clarke et al. Sleep, 2023, 46(9), zsad069. doi: 10.1093/sleep/zsad069.
  10. O.N. Tkachenko, V.B. Dorohov, V.V. Dementienko Environment and Human: Ecological Studies [Socialno-ekologicheskie tekhnologii], 2020, 10(4), 482 (in Russian). doi: 10.31862/2500-2961-2020-10-4-482-509
  11. A. Telpaz, B. Rhindress, I. Zelman, O. Tsimhoni In Proc. 7th International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications (UK, Nottingham, 1-3 September, 2015), US, NY, New York, Publ. Association for Computing Machinery, 2015, pp. 23–30. doi: 10.1145/2799250.2799267.
  12. M. Mahachandra, Yassierli, E.D. Garnaby Procedia Manuf., 2015, 4, 471. doi: 10.1016/j.promfg.2015.11.064.
  13. S. Scarpelli, V. Alfonsi, M. Gorgoni, M. Camaioni, A.M. Giannini, L. de Gennaro Brain Sci., 2021, 11. doi: 10.3390/brainsci11081090.
  14. Neurocom. Solutions and Products. Systems of Professional Psychophysiological Examination. Universal Psychodiagnostic Complex UPDC-MK [Neyrokom. Resheniya i produktsia. Sistemy professionalnogo psikhofiziologicheskogo obsledovaniya. Universalny psikhodiagnostichesky kompleks UPDK-MK] (in Russian). (https://neurocom.ru/products/professional-systems/updk-mk/).
  15. I. Stancin, M. Cifrek, A. Jovic Sensors, 2021, 21(11), 3786. doi: 10.3390/s21113786.
  16. N.B. Powell, J.K. Chau Med. Clin. North Am., 2010, 94(3), 531. doi: 10.1016/j.mcna.2010.02.002.
  17. J. Vicente, P. Laguna, A. Bartra, R. Bailon Med. Biol. Eng. Comput., 2016, 54(6), 927. doi: 10.1007/s11517-015-1448-7.
  18. Z. Shiner, S. Akselrod, Y. Dagan, A. Baharav Auton. Neurosci., 2006, 130(1-2), 17. doi: 10.1016/j.autneu.2006.04.006.
  19. L.I. Aftanas, S.A. Golocheikine Neurosci. Lett., 2001, 310(1), 57. doi: 10.1016/s0304-3940(01)02094-8.
  20. J.F. Cavanagh, M.J. Frank Trends Cogn. Sci., 2014, 18(8), 414. doi: 10.1016/j.tics.2014.04.012.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Tkachenko O.N., Dorokhov V.B., Dementienko V.V., Gandina E.O., Arsenyev G.N., Taranov A.O., Puchkova A.N., Sveshnikov D.S.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».