Vliv duševní únavy na okysličení mozku během vytrvalostního cvičení

Výzkumníci používají randomizovaný, zaslepený, placebem kontrolovaný, vyvážený, zkřížený design. Skutečný účel studie bude od účastníků zadržován náborem účastníků, kteří si nejsou vědomi možných negativních účinků duševní únavy. Budeme informovat účastníky způsobem, který vysvětlí studii jako výzkum o vlivu různých kognitivních úkolů na následnou jízdu na kole. vyšetřovatelé budou usilovat o stejná očekávání pro všechny účastníky jak v experimentálním, tak v kontrolním pokusu ohledně vlivu kognitivní úlohy na kognitivní a cyklistickou úlohu. Na konci poslední studie položí vyšetřovatelé standardizovanou otázku, aby navázali na své myšlenky o cíli studie.

Experiment bude sestávat ze 3 po sobě jdoucích pokusů provedených ve zvukově izolované klimatické komoře (20°C a 40% RH) ve VÚB. Účastníci budou požádáni, aby se vrátili 3 po sobě jdoucí týdny. Experimentálním zkouškám budou přítomni vyškolení pracovníci (předdoktorští výzkumní pracovníci a vyškolení magisterští studenti). Při první návštěvě si subjekty přečtou a podepíší informovaný souhlas a dostanou důkladné vysvětlení toho, co se od nich očekává, poté budou mít možnost klást otázky. Po podpisu účastníci absolvují seznamovací zkoušku, ve které dokončí všechny postupy, jako by šlo o experimentální zkoušku, kromě 60minutového kognitivního úkolu. Místo 60minutového kognitivního úkolu bude určena maximální kognitivní kapacita účastníků. Proto bude použita Stroopova úloha rozdělená do bloků po 96 podnětech. Po každém bloku se vypočítá přesnost (ACC). Když je ACC vyšší než 85 %, obtížnost úlohy Stroop se zvýší snížením doby prezentace stimulu (SPT). Pokud je ACC nižší než 85 %, bude tento blok považován za „chybu“ a subjekt musí blok provést znovu bez změny SPT. První blok bude mít SPT 1500 ms a bude mít za hlavní cíl seznámit se s úlohou. Po dosažení požadované přesnosti se SPT sníží v následujícím pořadí: 1100, 900, 800, 700, 650, 600, 550 ms… pro určení individuální kognitivní zátěže. Před začátkem každého bloku si subjekty budou moci dát přestávku, pokud chtějí. Když subjekt udělá tři chyby za sebou nebo pět chyb během celého pokusu, pokus je považován za dokončený a bude ukončen. SPT posledního úspěšně dokončeného bloku bude považován za maximální kapacitu daného jedince a bude použit k individualizaci obtížnosti 60minutového Stroopova úkolu. K motivaci subjektů bude docházet k průběžné zpětné vazbě na výkon, jak na to upozornil Kurzban et al. být důležitý pro plnění úkolů.

Další dvě studie budou provedeny ve vyváženém randomizovaném pořadí, studie duševní únavy (MF) a kontrolní studie (CON). Randomizace bude zajištěna pomocí webového počítačového programu (www.randomization.com) k určení pořadí léčby (zkouška MF nebo CON; podrobnosti viz intervence). Všechny pokusy budou odděleny alespoň 5 dny, aby bylo zajištěno úplné uzdravení.

Po příjezdu do laboratoře k experimentálním testům budou účastníci požádáni, aby šli na toaletu, poté vstoupí do klimatické komory, která dosáhla 20°C a 40% RH. Účastníci budou muset vyplnit 2 dotazníky (~3 minuty), aby odhadli náladu a motivaci. Bude aplikováno vybavení NIRS. Pár NIRS-optoda bude aplikován prefrontálně. Začne měření NIRS pro ověření hemodynamických změn během absorpční periody. Budou zaznamenávána fyziologická měření (HR, SaO2, TK, Hb, Respirační frekvence (RR), Glukóza, NIRS, ventilace (VE), Krevní laktát (BL).

Go/NoGo. Jako kontrola manipulace bude k hodnocení kognitivní výkonnosti použit úkol Go/NoGo paradigmatu, jak navrhuje Guo et al. (2018) a Kato a kol. (2009). Účastníci mají reagovat na různé podněty zobrazené na obrazovce počítače umístěné asi 1 metr od subjektu, kterému předchází obrazovka s obecnými pokyny. Ve stejnou dobu byly přítomny dva různé stimuly: stimul Go nebo NoGo a stimul vlevo nebo vpravo (což znamená, že jsou možné čtyři kombinace: GoRight, GoLeft, NoGoRight a NoGoLeft). Pokud je předložen Go-stimul, účastníci jsou instruováni, aby reagovali na levý nebo pravý stimul odpovídajícími šipkami. Pokud je však prezentován podnět NoGo, účastníci jsou instruováni, aby se zdrželi reakce na levé nebo pravé podněty. Toto navrhované paradigma měří pozornost, inhibici reakce a pracovní paměť, výkonné funkce, které jsou všechny trvale negativně ovlivněny MF. Stimuly budou prezentovány po dobu 500 ms, s různou dobou interstimulu mezi 1100 a 1700 ms. Výsledky zkoušek Go zahrnují reakční dobu a přesnost, zatímco výsledkem zkoušek NoGo je pouze přesnost. Poměr pokusů Go/NoGo bude 80 až 20 %. Protože se zkoušky týkají sedmi různých interstimulačních časů, 1 cyklus zkoušek se skládá z 56 zkoušek Go a 14 zkoušek NoGo. Navíc, aby bylo možné konzistentně detekovat velké ERP, výzkum navrhl, že by mělo být přítomno 30 až 40 podnětů. Proto, aby bylo možné prozkoumat ERP v NoGo testech, je nutné dokončit alespoň 3 cykly, což vede k celkovému trvání úkolu asi 6,5 min (vzhledem k průměrnému trvání testu 1900 ms).

Úkol duševní únavy:

Jako psychicky únavný úkol bude použit modifikovaný Stroopův úkol, založený na jejich výkonu během maximálního testu (seznamovací sezení) v délce přibližně 60 minut, rozdělený do 6 bloků po 336 podnětech. V tomto úkolu budou na obrazovce počítače postupně prezentována čtyři barevná slova („rood“, „blauw“, „groen“ a „geel“). Účastníci budou muset uvést barvu slova a ignorovat význam samotného slova. Pokud je však barva inkoustu červená, bude stisknuté tlačítko spojené se skutečným významem slova, nikoli s barvou inkoustu. Prezentované slovo a jeho barva inkoustu budou náhodně vybrány počítačem (100% nekongruentní), přičemž všechny nekongruentní kombinace slov a barev budou stejně běžné (to znamená, že v každém bloku bude 84 slov uvedeno v barvě červené, žluté, zelené a modrý). Každé slovo bude zobrazeno na obrazovce 34bodovým písmem po dobu 1000 ms s intervalem mezi stimuly na základě jejich výkonu v testu max. Subjekty budou instruovány, aby reagovaly co nejrychleji a nejpřesněji. Pro posouzení přesnosti výkonu (ACC) a reakční doby (RT) budou shromažďovány a zprůměrovány každý blok. Každý ze 6 bloků bude oddělen 30-ti sekundovou periodou, během níž se budou neustále prezentovat podněty, ale kde výzkumníci vyhodnotí vizuální analogovou stupnici duševní únavy (M-VAS). Subjekty budou požádány, aby nakreslily čáru svou dominantní rukou na M-VAS a pokračovaly v odpovídání pomocí své nedominantní ruky pro čtyři různé podněty. Výsledky Stroopovy úlohy z těchto 30-ti sekundových období nebudou brány v úvahu, takže účastníci mohou vyplnit stupnici M-VAS a znovu se zaměřit na Stroopovu úlohu. Během každého bloku budou vyhodnocena a zprůměrována data NIRS, HR, RR a SaO2.

Kontrolní úkol:

V kontrolním úkolu budou muset subjekty sledovat dokument po dobu 60 minut na stejné obrazovce počítače, která byla použita pro experimentální zkoušku. Aby se zabránilo nedostatečnému a nadměrnému vzrušení, subjekty budou mít možnost vybrat si mezi několika epizodami (Jedna planeta, Zmrzlé světy, Džungle, Pobřežní moře, Od dezertů k pastvinám, Široké moře, Sladká voda a lesy) Netflixu. dokumentární film „Naše planeta, 2019“ podle návrhu výzkumného týmu. Během kontrolního úkolu budou fyziologická a psychologická opatření hodnocena ve stejných časových bodech jako při testu psychické únavy.

Cyklický test doby do vyčerpání (TTE):

Po dokončení MF- nebo kontrolní úlohy. Účastníci budou požádáni, aby se konali na (navrženém) cykloergometru (Lode Excalibur Sport, Groningen, Nizozemsko). Po 2 minutách pasivního sezení na ergometru bude měřena 2minutová základní linie NIRS. Po shromáždění všech základních měření účastníci provedou 3minutové zahřátí při 40 % špičkového výstupního výkonu, po kterém bude následovat obdélníková pracovní zátěž s výstupním výkonem odpovídajícím jejich předem stanovenému bodu respirační kompenzace (±80 % špičkového výkonu). Frekvence pedálů byla volně zvolena mezi 60 a 100 RPM a byla zaznamenávána každou minutu. TTE bylo měřeno od začátku obdélníkové zátěže, dokud frekvence pedálů nebyla nižší než 60 ot./min po dobu delší než 5 s, a to i přes standardizované verbální povzbuzování poskytované výzkumným asistentem, který nebyl schopen přidělovat léčbu. Tento úkol TTE byl zvolen na základě předchozí studie Marcory et al. (2009), kteří zjistili, že duševní únava zhoršuje fyzickou výkonnost. Za subjektem bude sedět výzkumník, aby zajistil dodržování léčby. Subjekty budou vybaveny monitorem srdeční frekvence, který bude nepřetržitě sledovat srdeční frekvenci (HR). Subjektivní psychologické hodnocení bude probíhat pomocí škály M-VAS, indexu zátěže Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA-TLX), škál motivace úspěchu a vnitřní motivace vyvinutých a ověřených Matthewsem a kol., Karolinska Sleepiness Scale (KSS). ) a vizuální analogová stupnice pro nudu (B-VAS).