Účinky EEG-neurofeedbacku na kognitivní funkce

2. MATERIÁLY A METODY

2.1. Subjekty Celkem 50 zdravých studentů mužského pohlaví bude náhodně rozděleno do jedné ze dvou skupin po 25 subjektech, z nichž každá bude za použití počítačové metody randomizace. Trénovaná skupina absolvuje 3 týdny EEG-NFB tréninku, zatímco kontrolní skupina neabsolvuje trénink. Kritéria pro zařazení do studie budou absence jakýchkoli neurologických poruch a motorických nebo kognitivních deficitů, absence neurologických příhod v minulosti, věk mezi 20 až 25 lety, mužské pohlaví a pravák (tímto kritériem bude zabránit ovlivnění lateralizace a pohlaví na výsledcích psychologických testů). Studie byla schválena etickou komisí Univerzitní školy tělesné výchovy ve Wroclawi a bude provedena v souladu se zásadami uvedenými v Helsinské deklaraci.

2.2. Experimentální postup Skupiny TR a CO budou každá testovány dvakrát ve stejných časových obdobích, tj. před 3týdenním obdobím EEG-NFB tréninku (PRE) a po tréninkovém období (POST). Během PRE a POST experimentálních sezení budou všechny subjekty podrobeny psychologickému testování k vyhodnocení výkonné funkce. PRE testování v obou skupinách bude provedeno 1 až 4 dny před prvním dnem tréninkového období EEG-NFB, zatímco POST testování bude provedeno 1 až 4 dny po posledním dni tréninkového období EEG-NFB, aby bylo zajištěno, že měření budou ne kvůli účinkům posledního jednotlivého tréninku ve skupině TR.

2.3. Psychologické posouzení Všechny subjekty projdou kognitivním testováním (TMT a ST), které bude provádět zkušený výzkumník. TMT bude mít dvě části: TMT-A, ve kterém subjekt spojuje čísla v sekvenčním pořadí; a TMT-B, ve kterém předmět střídá čísla a písmena (1, A, 2, B atd.). První se používá ke zkoumání rychlosti kognitivního zpracování, zatímco druhý hodnotí výkonnou funkci. ST se také skládá ze dvou částí: ST-I, ve kterém subjekt čte seznam 40 slov, což jsou názvy barev vytištěných v samotné barvě; a ST-II, kde jsou názvy barev vytištěny v nekongruentní barvě a subjekt musí slovo ignorovat a správně pojmenovat barvu inkoustu. První se používá jako měřítko rychlosti zpracování a druhý k testování selektivní pozornosti a inhibice. Subjektům budou poskytnuty instrukce před zahájením TMT a ST. V obou částech testu ST budou mít subjekty stejné instrukce jako „pojmenujte barvu inkoustu“ a nebudou v ST-I informovány, že všechna jména/inkousty se shodují. Všem zkouškám (obě části TMT i ST) budou předcházet přípravné/tréninkové zkoušky, podobná, ale kratší verze hlavních zkoušek. Před zahájením každého testu budou subjekty instruovány, aby se během testovacího sezení soustředily a využily své schopnosti maximální pozornosti. V obou testech (TMT a ST) se jako měřítko výkonu použije čas potřebný k dokončení testu, přičemž kratší čas odráží lepší výkon. Testy budou probíhat v tiché místnosti s pouze jedním a vždy stejným vyšetřovatelem.

2.4. Tréninkový postup EEG-NFB Tréninkový program EEG-NFB bude zahrnovat devět tréninkových lekcí (třikrát týdně po dobu 3 týdnů), z nichž každé bude trvat 30 minut. Školení EEG-NFB bude prováděno s ProComp Infiniti Encoder a BioGraph Infiniti Software v.5.1.3. Tréninkový protokol bude nastaven tak, aby snížil hodnotu EEG TBR. Po dobu 12 školení budou všichni účastníci podrobeni stejnému protokolu EEG-NFB na C3 (podle systému 10-20), který se vztahuje k Brodmannově oblasti 4. Toto umístění je vybráno, protože TMT a ST použité ke kvantifikaci účinku EEG-NFB také souvisí s aktivitou v této oblasti mozku. Tréninkové lekce EEG-NFB se skládají z 20s základní periody (tj. bez zpětné vazby), 30minutové prezentace zpětné vazby a dalších 20s základní periody. Subjekty budou usazeny před obrazovku počítače a jako zpětná vazba budou použity animace; animace se spustí, když je objekt dostatečně zaostřený po dobu 20 s. Během každého tréninku EEG-NFB se subjektu zobrazí tři 10minutové animace (létající kachna, jízda na horské dráze a pohybující se míč). Bude zaznamenán nezpracovaný signál EEG, hodnota TBR v čase, šum signálu EEG a amplitudy vlny EEG theta a beta.

Hodnoty TBR budou zaznamenány a vypočteny pro každý trénink pro skupinu TR a budou porovnány mezi začátkem prvního a začátkem posledního tréninku EEG-NFB, aby se zjistilo, zda 3týdenní trénink vedl ke snížení TBR hodnota.

2.5. Statistická analýza K odhadu rozložení psychologických parametrů bude použit Shapiro-Wilkův test. Wilcoxonův test se znaménkem nebo Studentův t-test se použije k posouzení statistické významnosti rozdílů pro porovnání párových vzorků (tj. mezi testovacími relacemi PRE a POST). Pro porovnání nepárových vzorků (tj. mezi skupinami TR a CO) bude použit Mann-Whitney test nebo Studentův t-test. Velikost/významnost rozdílů bude vypočtena pomocí hodnoty d velikosti Cohenova efektu pro výsledky psychologických testů; hodnota 0 znamená žádný účinek, zatímco hodnoty > 0,2, > 0,6 a > 0,8 znamenají malé, střední a velké účinky. Hodnota P ≤ 0,05 bude považována za statisticky významnou pro všechny analýzy. Všechny statistické analýzy budou provedeny pomocí softwaru SPSS Statistics 22.0 (IBM, Armonk, NY, USA).