皮层与皮下脑区如何通过沉浸式虚拟现实模拟影响有经验护士的多任务处理能力

这对日常医院护理为何重要

当你想象一个繁忙的病房时，可能会想到护士在病人、报警器和紧急呼叫之间不断切换。本研究提出了一个简单但重要的问题：有经验的护士的大脑在处理这些多任务时，与在校生的大脑有何不同？沉浸式虚拟现实能否帮助我们更安全地理解并训练这些技能？

走进虚拟医院

为探索这一点，研究人员邀请了有经验的护士和高年级护生戴上沉浸式虚拟现实头盔，进入一个虚拟医院。在这个数字病房中，每位参与者扮演护士，面对两个逼真的情景。第一个情景中，护士正在为术后患者测体温，突然对讲机报告另一名患者的造口袋渗漏。第二个情景中，患者要求更换衣物，但同时出现出汗和不适。在两种情景中，参与者都必须迅速决定先处理哪个任务以及如何应对，这反映了护士日常中需在瞬间做出的优先级判断。

在脑部扫描仪中“听”决策过程

在这次虚拟现实训练前后，参与者都躺进了磁共振成像（MRI）扫描仪中，听取同样情景的语音版。蒙着眼睛，他们听到情境与选择后口头给出决策。这样的设计让科学家在没有视觉头盔干扰的情况下追踪与多任务处理、临床推理和决策相关的大脑活动变化。重要的是，有经验的护士与学生在决策题上的表现相似：两组通常都选择了安全且合理的选项。主要差异并不体现在分数上，而是体现在他们处理挑战时的大脑方式上。

资深与新手大脑运作的差异

脑部扫描显示，经验丰富的护士在处理多任务决策时动用了更广泛的外层与内层脑区网络。他们激活了大脑中部和后部靠近区域，这些区域与聚焦问题和在脑中模拟未来结果有关；还激活了一个常与权衡风险与情感相关的深层结构——岛叶，以及沿大脑上方参与计划与想象动作的区域。同时，他们还动用了连接中央信息的中继结构——丘脑，这有助于整合来自大脑多个部分的信息。这一模式表明，多年实践可能促使护士将问题解决、情感觉知和行动计划结合成协调一致的应对方式。

学生的大脑仍在建立习惯

护生则显示出不同模式。他们的大脑活动主要集中在被称为基底节的深层结构，以及同样在有经验护士中活跃的丘脑。这些内层结构通常与习惯形成和新技能学习有关——像是练习新的舞步或运动动作。换言之，学生更依赖于为处理情景建立并应用新常规，而不是像有经验护士那样运用更丰富的策略性与情感过程。尽管他们的选择往往同样合理，但他们的大脑更像处于“训练”模式，需要更多努力来塑造专家后期几乎可以自动使用的习惯。

这对未来护士培训的可能意义

综合来看，这些发现表明临床经验不仅仅提高了考试分数；它还重塑了在压力下大脑如何组织多任务处理。有经验的护士动用更广泛的脑区，帮助他们识别最重要的问题、预判可能发生的情况，并考虑情感与社会后果。相比之下，学生更依赖支持学习与习惯形成的脑系统。因此，沉浸式虚拟现实结合脑成像，可能成为一种强有力的工具，用来设计能加速这种转变的护理教育——让学生在安全的环境中练习复杂、逼真的情景，同时为教育者提供一个客观窗口，观察学习者的大脑如何随时间发展出类似专家的模式。

引用: dos Santos Kawata, K.H., Ono, K., Lem, W.G. et al. The cortical and subcortical brain regions influence multitasking skills using immersive virtual reality simulation in experienced nurses. Sci Rep 16, 9352 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39355-0

关键词: 护理 多任务处理, 虚拟现实 培训, 临床 决策, 脑成像, 专业 能力 发展