Udforskninger af de normale neurale adfærdsmæssige og patologiske baser for metakognition (METASENS)

PRØVEUDTAGNINGSPLAN

1. Eksisterende data Registrering før oprettelse af data: Fra datoen for indsendelse af denne forskningsplan til præregistrering er dataene endnu ikke blevet indsamlet, oprettet eller realiseret.
2. Dataindsamlingsprocedurer. Sunde frivillige vil blive rekrutteret fra den brede befolkning. Personer med skizofreni vil blive rekrutteret fra lokale mentale sundhedscentre og ambulatorier i Versailles-området og blandt FACE-SZ (FondaMental Academic Centres of Expertise for Schizophrenia) i Versailles. Alle deltagere vil være naive over for formålet med undersøgelsen, give informeret samtykke i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer og Helsinki-erklæringen og modtage en monetær kompensation (10€/t).
3. Prøvestørrelse Maksimalt 50 raske kontroller vs. 50 personer med skizofreni.

4. Rationale for prøvestørrelse De estimerede prøvestørrelser tillader testeffekter af mellemstørrelse mellem individer med skizofreni og raske kontroller med en potens på 0,8, baseret på ensidig to-prøve t-test effektberegning med Cohens d = 0,5, α = 0,05. De tillader måling af mediumkorrelationer inden for grupper med en potens på 0,7, baseret på en omtrentlig korrelations-potentberegning med r = 0,3, α = 0,05.

   Prøvestørrelser til elektrofysiologiske optagelser er baseret på tidligere en undersøgelse med 20 patienter vs. 20 kontroller, hvilket resulterede i 13 vs. 13 efter udelukkelse.

5. Stopregel Valgfri stop vil blive undgået ved at bruge sekventielle Bayes faktoranalyser. Dataindsamlingen stopper, når en kritisk sammenligning når tærsklen på BF = 3 eller BF = 1/3.

   DESIGN PLAN

6. Undersøgelsesdesign Forskerne vil bede deltagerne om at skelne bevægelsesretningen af ​​et tilfældigt prikkinetogram (type 1 opgave). De vil bruge en mus til at indikere, om prikkerne for det meste bevægede sig mod højre eller venstre, ved at klikke på den side, de tror svarer til det rigtige svar (røde og blå cirkler, se figur 1). Musebanen svarende til type 1-opgaven vil blive registreret og analyseret. Bevægelsesvarians vil blive tilpasset for hvert emne før eksperimentet ved hjælp af en 1op/2ned trappe, så man opnår en gennemsnitlig præstation på 71 %. En auditiv feedback vil blive afspillet, hvis deltagerne svarer i mere end 6s. På hvert forsøg vil deltagerne derefter på en visuel analog skala angive tilliden til deres svar (type 2 opgave). Skalaen vil spænde fra 0% ("Sikkert, at mit svar er rigtigt") til 100% ("Sikkert, at mit svar er forkert"). Markørens startposition vil altid svare til 50 % konfidens ("Usikker på mit svar)". Forsøget vil bestå af 10 blokke af 30 forsøg og vare omkring 1 time.

7. Randomisering Bevægelsesretning (venstre eller højre) vil blive pseudo-randomiseret, med ikke mere end 4 på hinanden følgende forsøg med samme retning.

   ANALYSEPLAN

8. Statistiske modeller 8.1. Adfærdsdata Alle analyser udføres med R, især ved hjælp af afex-, BayesFactor-, ggplot2-, lme4-, lmerTest- og effektpakkerne. I alle ANOVA'er vil frihedsgrader blive korrigeret ved hjælp af Greenhouse-Geisser metoden.

   Gruppernes sociodemografiske (alder, køn, uddannelse), kognitive (præmorbid og nuværende IQ, og udøvende præstation med planlægning og arbejdshukommelse) og humør (depression) karakteristika vil blive sammenlignet ved hjælp af Student t-testen eller Χ²-tests, når det er relevant. Kun variabler, der er signifikant forskellige mellem de to grupper, vil blive inkluderet som kovariater i de følgende analyser.

   Den metakognitive præstation vil primært blive analyseret med binomiale mixed-effects modeller mellem nøjagtighed og konfidens, med gruppe (patient vs. kontrol) og flere kovariater (præmorbid og aktuel IQ, depression og executive performance med planlægning og arbejdshukommelse) som mellem-subjekt faktorer. . Regressionshældning vil blive taget som en indikator for metakognitiv præstation og asymptoter som en markør for konfidensbias, dvs. tendensen til at rapportere høje eller lave konfidensvurderinger uafhængigt af opgaveudførelse. Sandsynlighedsratio test vil vurdere signifikans.

   Prædecisionelle adfærdsvariabler (reaktionstider, musebaneparametre) vil blive tilføjet til modellen i en sekundær analyse, efter at hovedforskellene mellem patienter og kontroller er etableret. Geometriske træk ved musebaner (bevægelsesentropi på x-aksen) vil blive kvantificeret ved hjælp af EMOT- og Mousetrap-pakkerne. Korrelationer mellem bevægelsesentropi og konfidens vil blive kvantificeret ved R², justeret for antallet af afhængige variable i forhold til antallet af datapunkter.

   8.2. Korrelation mellem metakognitiv ydeevne og kliniske karakteristika ved skizofreni

   Efterforskerne vil køre korrelationsanalyser mellem metakognitiv præstation (regressionshældning mellem metakognitive vurderinger og nøjagtigheden af ​​første ordens opgave) og flere kliniske variabler. De kliniske variabler vil være:

   • De positive og desorganiseringsscorer for Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS) ifølge 5-faktor modellen foreslået af van der Gaag et al.
   • Den samlede score på Birchwood Insight Scale (BIS) for indsigt i sygdom
   • Den samlede score på Beck Cognitive Insight Scale (BCIS) for kognitiv indsigt
   • Den samlede score på den personlige og sociale præstationsskala (PSP) for social funktion Efterforskerne vil bruge en Spearman rangordens korrelationstest med falsk opdagelsesrate til at korrigere for flere sammenligninger.

   8.3. Elektrofysiologiske data Forbehandling: Kontinuerlig EEG vil blive indhentet ved 1200 Hz med et 64-kanals Gtec HIamp-system. Signalforbehandling vil blive udført ved hjælp af brugerdefinerede Matlab (Mathworks) scripts ved hjælp af funktioner fra EEGLAB værktøjskassen. Efter visuel inspektion vil artefakt-kontaminerede elektroder blive fjernet for hver deltager, og epoking vil blive udført ved type 1-responsstart. For hver epoke vil signalet fra hver elektrode blive centreret til nul og gennemsnitligt refereret. Efter visuel inspektion og afvisning af epoker, der indeholder artefaktuelle signaler, vil en uafhængig komponentanalyse blive anvendt på individuelle datasæt, efterfulgt af en semi-automatisk detektion af artefaktuelle komponenter baseret på mål for autokorrelation, fokalkanaltopografi og generisk diskontinuitet. Efter afvisning af artefakter vil artefakt-kontaminerede elektroder blive interpoleret ved hjælp af sfæriske splines.

   Statistisk analyse: spændingsamplitude beregnes i gennemsnit inden for tidsvinduer (f.eks. 20 ms) og analyseres med lineære blandede effektmodeller ved brug af R sammen med lme4- og lmerTest-pakkerne. Denne metode gør det muligt at analysere enkeltforsøgsdata uden gennemsnitsmåling på tværs af tilstand eller deltagere og uden diskretisering af konfidensvurderinger. Modeller vil blive udført på hver latens og elektrode til individuelle forsøg, inklusive rå konfidensvurdering og nøjagtighed som faste effekter og tilfældige opsnapninger for forsøgspersoner. Statistisk signifikans for elektrofysiologiske data inden for områder af interesse (f.eks. frontocentrale og venstre parietale hovedbundsregioner) vil blive vurderet efter korrektion for falsk opdagelsesrate. Når det er muligt, vil klyngebaseret permutationstest blive brugt.

9. Transformationer Data vil blive transformeret i tilfælde af, at de krænker antagelsen om normalitet (f.eks. omvendte reaktionstider).

10. Opfølgningsanalyser Udover blandede logistiske regressioner vil metakognitiv præstation blive analyseret ved hjælp af andenordens signaldetektionsteori: meta-d' vil afspejle mængden af ​​perceptuel evidens, der er tilgængelig, når der udføres tillidsvurderinger. Konfidensbias vil også blive beregnet med modtagerdriftskarakteristiske kurver (ROC): arealet mellem ROC og større diagonal vil blive divideret med den mindre diagonal, og konfidensbias vil blive defineret som logforholdet mellem det nedre og øvre område. En ANOVA med gruppe- og passende kovariater som mellem-fagsfaktorer vil teste for et fald i metakognitiv effektivitet og en stigning i konfidensbias hos patient vs. kontroldeltagere.

    Drift-diffusionsmodellering vil give os mulighed for at bestemme, hvilke aspekter af reaktionstider under type 1-opgaven, der adskiller sig mellem skizofrene patienter og raske kontroller (f.eks. drifthastighed og grænseadskillelse), og vurdere, hvordan sådanne forskelle kan bestemme tillidsvurderinger, og derved gøre det muligt at teste eksistensen af ​​metakognitive underskud på et beslutningssted.

11. Inferenskriterier Der vil blive brugt tosidede test med gruppe som mellem-fagsfaktor. Tærsklen for signifikans vil blive sat til alfa = 5 %. Når det er muligt, vil Bayes-faktorer blive beregnet for at understøtte nulfund og indstille stopregler (se ovenfor).

12. Dataeksklusion De første forsøg af hver tilstand vil blive udelukket fra analyse, hvis de indeholder store variationer af det perceptuelle signal.

    Kun forsøg med reaktionstider mellem 100 ms og 6 s for type 1 opgaven vil blive holdt.

    Deltagerne vil blive udelukket, hvis de ikke kan nå 71 % nøjagtighed på type 1-opgaven, svare på mere end 6 sek. i et flertal af forsøg, eller hvis de ikke bruger konfidensskalaen korrekt (f.eks. ingen afvigelse i konfidensrapporter) .

13. Manglende data Brugen af ​​blandede modeller anvendt på adfærdsmæssige og elektrofysiologiske data vil gøre det muligt at håndtere ubalancerede datasæt, så dataimputering ikke er nødvendig.
14. Eksplorativ analyse (valgfri) 14.1. Korrelation mellem metakognitiv bias og kliniske karakteristika ved skizofreni Forskerne vil køre eksplorative Spearman rangordens korrelationsanalyser mellem metakognitiv bias (asymptoter på regressionslinjen mellem metakognitive vurderinger og nøjagtigheden af ​​førsteordensopgaven) og adskillige kliniske variabler (positive og desorganiseringsscores) PANSS, den samlede score for BIS, BCIS og PSP).

14.2. Puls Pulsen vil blive målt med en Gtec plethysmografisk pulssensor og kvantificeret som en funktion af type 2-ydelse. Baseret på tidligere resultater hos raske deltagere forventer efterforskerne, at større tillid er forbundet med hurtigere hjertefrekvens mellem stimulusstart og type 2-respons. Efterforskerne vil forsøge at replikere disse resultater ved at følge de samme metoder som Allen og kolleger og udvide det til patienter.

14.3. galvanisk hudrespons (GSR) Hvad angår hjertefrekvens, vil GSR blive målt med en Gtec dedikeret sensor og kvantificeret som en funktion af type 2 ydeevne ved hjælp af Ledalab værktøjskassen under Matlab. Så vidt vi ved, har ingen undersøgelse kvantificeret sammenhængen mellem GSR og metakognition, således at efterforskerne vil udføre eksplorative analyser.