摘要

大腦電刺激可以提供一種相對容易和非侵入性的方式來改善認知和運動功能。非侵入性腦刺激對軍事行動表現和健康的潛在好處并非沒有被注意到。最廣泛使用的技術之一是經顱直接電流刺激（tDCS）。在此，我們回顧了TDCS對軍事人員的認知功能和心理健康的一些潛在影響，特別是對壓力暴露的不利影響。簡要討論了TDCS對認知功能的假定工作機制和目前的挑戰。越來越多的證據表明，用TDCS刺激前額葉皮質可以提高調節壓力反應的能力。然而，目前的TDCS方案的效應大小仍然很小且不穩定。此外，關于TDCS在軍事背景下的使用以及與壓力相關的功能，仍然存在重大的知識空白。總的來說，TDCS可以成為支持與壓力有關的認知性能和健康的一個有前途的工具，但該技術還處于初始階段，需要更多的研究來建立在軍事環境中的應用。

在軍事層面刺激大腦

利用腦外電流刺激大腦在神經科學研究和臨床應用中越來越受歡迎。非侵入性的大腦刺激在軍事上也能提供有價值的工具嗎?Davis和Smith(2019)、Levasseur-Moreau等人(2013)[1,2]等人提出，非侵入性腦刺激對運動和認知表現的增強作用可能有助于改善軍事行動表現和幸福感的重要方面。然而，其他人反對使用這種大腦刺激;對于接受腦刺激([3])的軍人，其行動的安全性、自主性和責任性令人擔憂。

非侵入性腦刺激是否應該用于軍事是一個超出本文范圍的討論。在我們看來，第一個也是最重要的問題是:非侵入性腦刺激，特別是經顱直流電刺激(tDCS)，能否在復雜、緊張甚至危及生命的軍事環境中，在個體層面上提供實際相關的影響?

在這里，我們將通過回顧最近tDCS研究的科學文獻來解決這個問題的幾個方面。

軍事行動和壓力調節

暴露在壓力環境中是軍事行動所固有的。有各種各樣的軍事行動壓力源，包括在持續的威脅下工作，極端的環境（如高溫、高海拔、時間壓力），目睹嚴重的痛苦，以及身體受傷或死亡的風險[4-6]。這些壓力源會引起一連串的生理和心理影響，包括中樞和外周神經系統活動的增加，以及提高警覺性以保持對發展中狀況的關注[7]。應激反應的作用是對高度緊張的情況作出適當的反應。然而，嚴重的或長期的壓力會產生不良影響；它縮小了感知和注意力（即隧道視野），降低了認知靈活性，增加了自動（刻板）行為，導致對形勢的認識下降，決策不夠充分，軍事行動中的任務表現更差，身體健康問題和心理健康問題如焦慮和創傷后應激障礙（PTSD）的風險增加[4,6,8-10]。防止或有效減輕這些壓力暴露的不良后果的方法之一是加強調節對壓力反應的能力，以減少其對認知和情緒功能的影響[11]。

摘要

壓力起源于個人與周圍環境之間的交流，以及前者對后者的刺激的反應。環境刺激與應對能力之間失去平衡，就會產生非適應性反應，威脅到復原力，并可能損害心理健康的維持。

在正常的生理條件下，急性壓力刺激會觸發導致皮質醇釋放的機制，通常被稱為 "壓力荷爾蒙"。在適當的條件和足夠的濃度下，這種荷爾蒙對個人有功能和保護作用，并成為讓某人面對警報或危險情況的核心。它還在調節與神經元趨向性相關的神經化學機制和更廣泛的神經元可塑性方面發揮著關鍵的生理作用。如果皮質醇水平過高，其釋放持續時間過長，其影響可能是有害于認知的。

在服役和執行任務期間，受雇的軍事人員暴露在關鍵事件中，其心理情感價值與創傷的發病機制相關。創傷的影響打破了主體的活動，降低了適應策略的效率和效果。

在軍事領域，人們一直特別關注提高人員心理復原力的技術。事實上，為了幫助軍事人員管理壓力，已經制定了專門的指導方針和有效的預防和培訓計劃（部署前和部署后）。作為一個例子，想想壓力接種訓練和復原力訓練的技術，這是壓力管理培訓計劃的一部分。

為了使這些技術更加有效，虛擬現實 "VR "技術被廣泛使用，它在高度互動、生態有效和情感參與的氛圍中提供了一個多感官的信號表現。

由于VR在部署前的沉浸性，人們在整個漸進的多步驟脫敏技術中被引導在緊張的情況下行動。這使得人們可以提前學習在情緒-生理、行為和程序層面上掌握現實的必要過程。

在部署后階段，如果創傷性事件或高度緊張的情況對卓越的認知能力產生了負面影響，恢復這些功能就變得至關重要。

為此目的而創造的虛擬技術的一個例子是大腦-虛擬認知康復，一個VR系統分為三個模塊，每個認知領域都有一個模塊。

它是各種治療途徑的附加工具，能夠結合創新和吸引力，并能夠減少在純軍事背景下工作的人員和所謂的 "數字一代"的恥辱感。

對VR進行的各種研究的結果突出了沉浸感是其主要特征。對大腦進行的研究使用了39人的樣本，證實了這一特點。事實上，接受測試的人呈現出與暴露在真實環境中的受試者相同的情感參與和心理物理激活。因此，在整個軍事行動周期內使用這項技術來治療干擾認知表現的疾病的好處可以很容易地推斷出來。

關鍵詞：壓力，虛擬現實，軍事，腦膜。

摘要

在航空航天和機器人手術等領域，復雜的高精度人機系統的效率和安全性與操作員的認知準備、管理工作量的能力和態勢感知密切相關。對心理工作量的準確評估有助于防止操作失誤，并通過預測工作負荷過重或刺激不足可能導致的業績下降，從而進行針對性的干預。基于人體和大腦活動測量的神經工效學方法可以為復雜訓練和工作環境下的人類心理工作量提供敏感和可靠的評估。本文概述了可穿戴腦和身體成像方法通過神經/生理信號評估心理工作量的潛力，并提供了一種利用多模態生物傳感器對多領域認知任務中的工作量進行比較評估的研究設計。這種綜合的神經工效學評估利用神經成像和生理監測，可以為開發下一代神經適應接口和更有效的人機交互和操作技能獲取的訓練方法提供信息。

關鍵詞:認知工作量，fNIRS，腦電圖，眼動跟蹤，神經工效學，移動腦/體成像

引言

人類在任何類型的目標或任務上的表現都與熟練完成這些目標或任務所需的認知工作量有關。每個人都有自己獨特的認知模式，在執行某些類型的任務時更有效率。通過有針對性的培訓，可以在更短的時間內提高操作人員的能力，提高工作效率。

心理負荷在許多復雜的指揮控制系統中起著至關重要的作用。在航空航天和機器人手術等領域，復雜的高精度人機系統的效率和安全性與操作員的認知準備、管理工作量的能力和態勢感知密切相關。主觀操作員報告、生理和行為測量不足以可靠地監測可能導致不良結果的認知負荷。心理負荷這個概念反映了大腦為滿足任務需求而努力工作的程度，它的一個關鍵特征是，它可以與行為表現數據分離。經驗豐富的操作員可以通過增加努力、激勵或改變策略，在較長一段時間內保持所需的性能水平，即使面臨更多的任務挑戰。然而，持續的任務需求最終會導致績效下降，除非心理工作量的上升趨勢可以用來預測隨后的績效崩潰。因此，重要的是在訓練和行動任務期間評估獨立于業績衡量的精神工作量。基于人體和大腦活動測量的神經工效學方法可以為復雜訓練和工作環境下的人類心理工作量[2]提供敏感和可靠的評估。

在軍事行動的背景下，評估和衡量操作員的認知工作量尤其重要，因為在軍事行動中，性能故障可能會導致災難性的損失。對心理工作量的準確評估有助于防止操作失誤，并通過預測工作負荷過重或刺激不足可能導致的業績下降，從而進行針對性的干預。

摘要

目前戰斗機飛行員的訓練幾乎無一例外地是按固定的小時數和特定的時間安排設計的。基于績效的訓練是一種旨在優化訓練的概念，最好是個性化的方式。它是關于事先防止訓練/表現差距，而不是事后解決它們。有效的個性化學習假設所提供的學習任務具有最佳難度水平。為此，本文提出了一種基于多種認知負荷指標的飛行員認知負荷實時分類優化負荷模型。該研究旨在測試腦電圖(更具體地說，是個人的上波段功率和θ波段功率)，作為戰斗機駕駛艙環境中該模型的認知負荷指標之一。共有4人參加，他們都是前F-16飛行員。每個參與者都進行了三次多次跑步。第一次測試(記憶測試)的認知負荷預計會比最后一次測試(性能測試)的認知負荷更高。與記憶測試相比，表現測試中的表現和主觀工作量分別更高和更低，而認知負荷指標顯示兩種測試之間的混合結果，這可以歸因于個體間和個體內的高差異。

關鍵詞:績效訓練，認知負荷，腦電圖，戰斗機駕駛艙模擬器，保持間隔，戰術攔截

引言

目前，戰斗機飛行員的訓練幾乎無一例外都是在特定的時間內進行固定小時的資格訓練和年度訓練。一般來說，偏離項目與組織要求有關，較少與個體飛行員的要求有關。基于績效的培訓是一個培訓概念，旨在優化培訓，最好是以個性化的方式，以便在正確的時間和正確的資源提供相關的培訓活動。它是關于防止訓練/表現差距，而不是事后解決它們，可以用于目標的最高個人標準，而不是確保最低標準。基于性能的培訓需要先進的技術來測量和記錄飛行員和系統的性能和行為。它還需要先進的分析技術。由于各種各樣的原因，這兩種技術在實踐中很少使用。它們需要組織中缺乏的專業知識，它們需要時間來使用，它們可能會影響任務的執行(它們是“侵入性的”)。我們預計，隨著技術的進步，這些限制將在未來十年消失。

在尋找最佳學習條件的過程中，教育科學研究者提出了個性化學習的概念。與個性化醫學的成功發展類似，個性化學習旨在識別學習中個體差異的遺傳、神經和行為預測因子，并旨在使用預測因子幫助創建最佳教學范式[1]。有效的個性化學習至少假定所提供的學習任務具有最佳的難度水平。最佳任務難度與表現和認知負荷的平衡有關(“認知負荷理論”)。在學習的過程中，需要適當的任務難度來保持平衡。次優的任務難度會導致無效的訓練，例如，向專家提供適合新手的訓練，已經發現會對他們的學習進度產生負面影響。通過提高積極性可以更快地達到平衡。這些發現與Vygotsky的兒童最近發展區(Zone of Proximal Development for children)[5]和游戲設計[7]中應用的流概念Csíkszentmihályi[6]相一致:焦慮和無聊之間的“流通道”(見圖1)。后一個概念強調了任務難度在挑戰性和簡單性活動之間波動的帶寬的重要性，同時避免極端沮喪或無聊的狀態。這種進步可能不僅對游戲有刺激作用，而且對任何類型的活動都有刺激作用，包括Kiili[8]所顯示的學習。

摘要

傳統上，神經科學和心理學從外部研究身體，即外部感官(視覺、聽覺等)如何影響我們的行為、認知和健康。這種方法忽略了體驗的一個重要方面，即“內感受”，即對我們內在身體的生理狀態的感覺。內感知系統是我們健康的核心組成部分和門戶。內感受輸入在自我平衡、內分泌和免疫水平上支持無意識的、基本的、適應性反應。類似地，內感受系統的功能障礙已被確定在急性和慢性壓力的情況下;抑郁癥;焦慮;創傷后應激障礙，對不太明顯相關的困難，如失眠;慢性疼痛;和成癮。在這種背景下，有科學依據的技術的發展，能夠訪問和操作這個系統將是一個突破，具有前所未有的潛力來促進人類健康和福祉。然而，盡管越來越多的證據表明內感受處理在我們生活的各個方面發揮著基本作用，但幾乎沒有人嘗試開發有科學依據的內感受技術，來操縱內感受系統，從而提高人類的幸福感。在這篇文章中，我們將首先回顧內感受刺激方面的最新技術發展，從虛擬現實到神經刺激。然后，我們將介紹內感受裝置和非侵入性內感受神經調節方面的技術突破，描述新儀器的開發和這些技術在促進健康、減少壓力、疲勞和疼痛以及提高人類表現方面的有效性的初步數據。我們預計這項技術將應用于廣泛的不同環境，包括臨床和亞臨床環境，改善情緒調節，沖動控制，增強認知，自主和壓力適應反應，通過非藥物解決方案，不需要醫療監管或處方。

關鍵詞:內感受，內感受技術，應激，神經增強，神經調節

背景

傳統上，神經科學和心理學研究視覺和聽覺等外部感官對我們身心健康的影響。然而，這可能忽略了我們幸福最重要的方面，那就是我們身體內部的體驗，即內感受。

內感受被定義為“神經系統感知、解釋和整合源自身體內部的信號的過程，通過意識和無意識層面提供身體內部景觀的每時每刻映射”[1]。內感受輸入支撐著自我平衡、內分泌和免疫水平的無意識、基本的適應性反應[2,3]，但研究迅速揭示了它們對以下方面的重要貢獻:自主平衡[1];情緒識別與調節[4];以及應對策略。此外，在[6]范圍內，內感受系統的功能障礙已被確定為:急性和慢性應激;抑郁癥(8、9);焦慮(10、11);創傷后應激障礙[12];而強迫癥[13]，與不太明顯相關的困難，如失眠[14];慢性疼痛[15];飲食失調[16];和成癮[17]。

內感知系統是人類健康的核心組成部分和門戶，因此，科學基礎技術的發展，能夠訪問和操作這一系統將是一個突破，具有前所未有的潛力，促進人類健康和福祉。然而，盡管越來越多的證據表明內感受處理在我們生活的各個方面發揮著基本作用，但這種認識并沒有被可行的內感受技術解決方案所遵循。

摘要

在軍事航空人為因素部門，軍事飛行員的情緒壓力是我們感興趣的領域之一。在過去的十年中，我們的興趣集中在以下領域：

a) 測試了高信息負荷對空軍超音速戰斗機飛行員在模擬戰斗任務中的戰術決策所造成的情緒壓力。實驗測試是在飛行員戰術模擬器上進行的，模擬兩個飛行員小組（每方四名飛行員）之間的空戰。在整個任務過程中，飛行員的生理活動被監測。據分析，當飛行員做出錯誤的戰術決定時，是檢測到情緒壓力的時刻。

b) 驗證了提高空軍超音速戰斗機飛行員對 "戰斗準備 "級別的高信息負荷造成的心理壓力的容忍度的可能性。在兩個飛行員小組（每一方的飛行員）之間的模擬空戰中，再次在飛行員戰術模擬器上進行了實驗測試。每個飛行員在幾次實驗測量中都被測試，并分析了他在個別測量中的生理反應趨勢。我們工作的目的是監測飛行員在高要求任務中的情況，評估他們的生理抵抗水平。

c) 測試了提高空軍亞音速戰斗機在 "戰斗準備 "級別上對因訓練不足而產生的高信息負荷的耐受性的可能性。在模擬兩架亞音速戰斗機攻擊地面目標的過程中，在飛行員模擬器上進行了實驗性測試。為我們的實驗測量準備了特殊的任務場景，在這些場景中，飛行員還沒有得到充分的訓練。每個飛行員都在幾次實驗測量中接受了測試，并分析了他在個別測量中的生理反應趨勢。這些場景不盡相同，但難度相似。飛行員在解決這些情況時的監測和評估他們的容忍度是我們工作的目的。

在上述測試中，身體有機體的生理激活水平是通過生理值來確定的，具體是通過心率分析、語音記錄分析和眼球追蹤分析。

在上述領域解決的項目的結果集中在優化個人訓練上。

關鍵詞：飛行員的情緒壓力，戰術決策，對情緒壓力的容忍度

摘要

混合沖突的分析、評估和決策是復雜的，原因有很多：混合活動的信號是多維的；結合多種類型的信息是必要的；許多混合沖突是隱蔽的，或者很難從正常的國家與國家的關系中分辨出來。對混合沖突的評估需要包括對手行為者的戰略目標、被利用的社會脆弱性和背景事件、跨社會領域的活動，以及對目標社會的影響。在早期的工作中，我們根據混合沖突的這五個要素提出了一個分析過程。在本文中，我們在這項工作和更廣泛的情報文獻的基礎上，解決如何進行混合沖突評估的問題。具體來說，我們概述了一個詳細的評估過程，為決策者提供對形勢的了解，以選擇對混合威脅的預防性和反應性反應。所提議的程序的優點在于它對混合沖突的綜合評估，結合了目標社會的觀點和對手行為者的觀點。此外，所提出的評估功能依賴于人類產生的分析性見解--考慮到背景、模糊性、規范性--和從傳入數據中產生的信號--考慮到結構化和結合來自多個來源的信息--之間的持續互動。這種綜合視角超越了傳統的分析方法。我們提出的評估很適合引導人類和自動化情報的結合，并提供了一個分析方法和工具的藍圖，以應對混合沖突中的決策挑戰。

引言

混合沖突是國家之間的一種沖突，大多低于公開戰爭的門檻（見歐盟等的定義，2018年，北約，2019年和荷蘭層面的定義，NCTV，2019年）。混合沖突中的國家使用許多國家權力的措施來影響其他社會。這些措施包括外交、信息、軍事、經濟、金融、情報和執法手段。戰略層面上的混合沖突案例研究需要敘事和社交媒體操縱、針鋒相對的金融和經濟制裁、外交威脅、大規模軍事演習和許多其他全社會的互動。許多類型的混合威脅在前些年的經驗中是已知的。例如，美國的選舉影響，中國通過基礎設施投資的影響，以及俄羅斯在破壞烏克蘭穩定方面的努力。

混合沖突給決策者帶來了不同的挑戰。這是因為公開的軍事對抗大多被避免，只有低于武裝沖突的法律門檻的活動才被應用。網絡領域和信息領域是針對政府和社會的影響活動發生的主要領域。由于混合沖突中許多活動的隱蔽性或模糊性，在將活動歸于國家行為者方面存在很大問題。最后，混合沖突是對各種手段和方法的創造性安排，它創造了新的情況，對分析來說具有內在的挑戰性。在這篇文章中，更詳細地研究了在面臨上述挑戰時對混合沖突的評估。

摘要

信息戰依賴于能夠識別敵人的行動和可能的進攻性信息活動地點。在一個全球數百萬人產生數百萬條信息的世界里，純粹的人類對信息景觀的監視是注定要失敗的。我們通過對阿塞拜疆/亞美尼亞沖突的案例研究表明，通過關注各種起作用的敘述，人工智能輔助的人類分析有可能將監視目標縮小到一個可管理的規模，并識別武裝沖突中敵對者部署的自動化。

引言

信息戰從根本上說是關于敘事的塑造。這可以采取以下兩種形式：（1）戰術性敘事塑造，即關于部隊位置/人數和傷亡的敘事；（2）戰略性敘事塑造，即關于戰爭的有效性/對部隊/平民士氣的影響的敘事。信息戰領域的一個關鍵問題是要能夠快速識別和了解敵人的信息活動，以便準確應對。

鑒于敘事在信息戰中的核心地位，敘事不能說謊。因此，我們應該通過仔細觀察支持敵人更廣泛議程的敘述來尋找敵人的活動。通過他們所宣傳的敘事來尋找敵人的活動，敵人就不能在不破壞自己的效力的情況下隱藏活動；這是信息戰的雙刃劍，也適用于圍繞同一作戰網絡空間的公共外交。

在本文中，我們提出了一種具體的方法，利用信息戰的這種敘事特性來識別信息戰活動。特別是，我們強調了這樣一個過程：（1）識別相關的敘事和敘事信號，（2）根據敘事信號以結構化的方式收集數據，（3）調查敵人敘事中的行為者和故事。在本文的其余部分，我們將通過一個案例研究來展示這種方法的具體用途，然后我們將強調一些正在進行的技術改進，我們正在努力提高這種方法在實地使用的便利性和效率。本文的目標是為在無處不在的信息戰環境中利用社交媒體獲取情報提供一種工作方法。

摘要

混合戰爭為沖突推波助瀾，以削弱對手的實力。相關的行動既發生在物理世界，也發生在媒體空間（通常被稱為 "信息空間"）。防御混合戰爭需要全面的態勢感知，這需要在兩個領域，即物理和媒體領域的情報。為此，開源情報（OSInt）的任務是分析來自媒體空間的公開信息。由于媒體空間非常大且不斷增長，OSInt需要技術支持。在本文中，我們將描述對物理世界的事件以及媒體事件的自動檢測和提取。我們將討論不同類型的事件表征如何相互關聯，以及事件表征的網絡如何促進情景意識。

引言

開源情報（OSInt）的任務是探索和分析可公開獲取的媒體空間，以收集有關（潛在）沖突的信息，以及其他主題。所謂 "媒體空間"，我們指的是通過傳統媒體（如電視、廣播和報紙）以及社交媒體（包括各種網絡博客）傳播的非常龐大、快速且持續增長的多語種文本、圖像、視頻和音頻數據語料庫。社會媒體大多是平臺綁定的。平臺包括YouTube、Twitter、Facebook、Instagram和其他[1,2]。在很大程度上，媒體空間可以通過互聯網訪問。很多部分是對公眾開放的。然而，也存在一些半開放的區域，其中有潛在的有價值的信息，但并不打算讓所有人都能接觸到，例如Telegram和Facebook頁面。

媒體空間提供關于物理世界的信息：發生了什么？哪些事件目前正在進行？未來計劃或預測會發生什么？它對物理世界的事件反應非常快，也就是說，幾乎是立即提供信息[3]。因此，媒體空間似乎是物理世界中事件的一個有希望的 "傳感器"。然而，從鋪天蓋地的大量信息中檢索出特別相關的信息仍然是一個挑戰，因為到目前為止，所提供的大多數信息是完全不相關的，至少對軍隊來說是如此。此外，媒體空間并不一致--它包括真實和虛假信息，因此，事實核查是一個進一步的挑戰。

除了作為物理世界的傳感器，媒體空間還是意識形態、意見和價值觀的論壇。它是一個重要的空間，用于協商一個社會認為是允許的、規定的或禁止的東西，并用于表現情緒和偏見。因此，它已成為混合戰爭的戰場，即以 "通過暴力、控制、顛覆、操縱和傳播（錯誤的）信息"（[4]，第2頁）為目的進行的行動。(錯誤的)信息行動導致我們稱之為 "媒體事件"。媒體事件可以被觸發，以影響情緒、意識形態和公眾對物質世界的看法。