《Frontiers in Neuroergonomics》：When robots reshape teams: neurodynamic insights into taskwork and teamwork in search and rescue
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本文通过脑电图（EEG）功率谱密度（PSD）和超扫描技术，系统探讨了多人与多人-机器人团队在搜救（SAR）任务中任务执行（taskwork）与团队合作（teamwork）的神经动力学差异。研究发现，尽管机器人加入未降低主观工作负荷或任务绩效，但显著改变了团队成员的社交认知（如TPJ区theta活动）并增强了人际神经同步性（如wPLI），提示人-机器人团队构成具有独特的神经协作模式，其神经同步性可更敏感地预测任务绩效。该研究为理解异质智能体团队的神经基础提供了重要证据。
引言
随着人工智能和自主代理在复杂工作环境中的广泛应用，理解机器人如何融入多人团队（如搜救任务）成为关键科学问题。传统研究多聚焦于单人与机器人交互，而对多人-机器人团队（mHR）的神经认知机制知之甚少。任务执行涉及个体认知能力（如工作记忆、执行功能），而团队合作则强调协调、沟通和共享心智模型。本研究通过神经动力学指标，系统比较全人团队（mH）与多人-机器人团队在动态搜救环境中的差异，旨在揭示机器人作为团队成员对团队认知架构的深层影响。
方法
研究招募42名参与者组成21个团队，在虚拟搜救环境中执行任务。团队包括任务指挥官、安全员和导航员（由人类研究员或机器人担任）。机器人性能通过 Wizard of Oz 技术控制以确保与人类导航员表现一致。研究采用脑电图记录神经活动，通过功率谱密度分析个体认知状态（如前额叶theta频段活动反映心理负荷），并利用加权相位滞后指数评估团队间神经同步性。同时收集主观信任评分、任务绩效（获救受害者数量）及沟通行为数据。
结果
任务执行方面，尽管主观工作负荷无显著差异，但任务指挥官在机器人导航条件下的右侧颞顶联合区相对theta活动显著降低，表明其社交认知能力受损。安全员未出现类似变化，可能与角色参与度差异有关。团队信任评分在两组间无差异，但任务指挥官对机器人导航员的信任度低于人类导航员。
团队合作层面，多人-机器人团队在多个脑区（如左前颞区FT9、左前额Fp1）表现出更高的神经同步性，尤其在alpha和beta频段。全局宽带wPLI与任务绩效呈负相关，更高同步性预测更少的受害者获救，而主观团队信任无法预测绩效。行为上，人-机器人团队出现更多沟通中断（停止沟通时间更长），提示协作效率下降。
讨论
本研究首次通过神经动力学证据揭示，机器人加入团队虽未改变任务输出，但重构了团队互动的神经基础。任务指挥官社交认知的变化与角色依赖度相关，而增强的神经同步性可能反映团队为补偿机器人局限性而产生的适应性调整，但这种同步性并非完全积极，其与绩效的负关联提示可能存在“过度同步”现象。未来需结合眼动追踪等技术进一步探索注意力分配机制，并验证在完全自主机器人系统中的普适性。
结论
多人-机器人团队是一种独特的团队构型，其神经动力学特征与传统人类团队存在本质差异。神经同步性指标比主观信任评分更能敏感捕捉团队协作效率的变化，为优化异质智能体团队设计提供了神经科学依据。
