Einfluss der Erregung auf motorisches Lernen, Gedächtnis und motorische Imaginationsfähigkeit in der jungen Bevölkerung

Um die Studienziele der Bestimmung und Quantifizierung der Auswirkungen von Erregungsniveaus auf das Erlernen einer präzisen manuellen Aufgabe und auf die Fähigkeit zur motorischen Vorstellung zu erreichen, wird diese Studie durchgeführt. Die Entwicklung der Studie findet in einem klimatisierten Raum statt, der der Universität von Alcala, der Universität Complutense von Madrid oder der Europäischen Universität von Madrid gehört. Die Studie kann auch an anderen spanischen und internationalen Universitätszentren durchgeführt werden, vorbehaltlich der Zustimmung und Genehmigung der jeweiligen Zentren. Die Studie wird nach allen nationalen und internationalen Gesetzen, Vorschriften und Empfehlungen durchgeführt.

Das Studiendesign wird längsschnittlich, experimentell, randomisiert und doppelblind sein, wie im vorliegenden Register angegeben.

Die Studienpopulation setzt sich aus Teilnehmern zusammen, die Studenten und Postgraduierte an den Universitätszentren sind, an denen die Studie durchgeführt wird, aus denen die Teilnehmer rekrutiert werden. Alle in die Studie eingeschlossenen Teilnehmer müssen die Studienauswahlkriterien erfüllen und freiwillig teilnehmen, nachdem sie das Informationsblatt gelesen und die Einverständniserklärung unterzeichnet haben.

Die Studie wird aus drei Interventionsgruppen bestehen, in denen jeweils eine geringe, mittlere oder hohe Erregung induziert wird. Jede Gruppe besteht aus einer Mindestanzahl von 30 Probanden, um den gewünschten Effekt untersuchen zu können.

Nachdem sich jeder Teilnehmer freiwillig für die Teilnahme an der Studie entschieden hat, wird ein erster Fragebogen durchgeführt, um sicherzustellen, dass jeder Teilnehmer die Kriterien für die Aufnahme in die Studie erfüllt. An diesem Punkt wird der Teilnehmer codiert und erhält eine Nummer, die während der gesamten Studie als Identifikation dient. Die Teilnehmer werden das State-Trait Anxiety Inventory (STAI) durchführen, eines der am weitesten verbreiteten Instrumente zur selbstberichteten Einschätzung von Angst und gleichbedeutend mit einem Stressmaß, da es die Menge an Stressreizen berücksichtigt. Daher werden die beiden Komponenten der Angst bewertet: Zustandsangst und Trait-Angst. Teilnehmer mit Werten, die auf Zustands- oder Eigenschaftsangst hindeuten, werden von der Studie ausgeschlossen, und diejenigen mit Werten, die weder Eigenschaftsangst noch Zustandsangst anzeigen, werden eingeschlossen. Die eingeschlossenen Teilnehmer werden durch versiegelte Umschläge, geschichtet nach Geschlecht, zufällig einer von drei experimentellen Gruppen zugeteilt: geringe Erregung, mittlere Erregung und hohe Erregung. Die Teilnehmer nehmen auch den Movement Imagery Questionnaire-3 (MIQ-3) zur Messung der internen visuellen, externen visuellen und kinästhetischen Imaginationsfähigkeit und das Edinburgh Handedness Inventory (EHI) zur Bestimmung der Lateralität des Teilnehmers. Abhängig von der Gruppe, der die Teilnehmer zugewiesen wurden, wird den Teilnehmern eine Reihe von Bildern des International Affective Picture System (IAPS) visualisiert, die die verschiedenen Erregungszustände hervorrufen. Das IAPS ist eines der am weitesten verbreiteten standardisierten emotionsauslösenden Stimulus-Sets in der experimentellen Forschung und es hat sich gezeigt, dass es zuverlässige und messbare Veränderungen in allen drei emotionalen Reaktionssystemen in der Studienpopulation dieser Studie hervorruft: subjektiv-verbal, verhaltensmäßig und physiologisch. Nach der Visualisierung der Bilder lernen die Teilnehmer eine präzise manuelle Aufgabe mit der nicht dominanten Hand. Die Aufgabe besteht darin, auf einem Grafiktablett mit einer Geschwindigkeit von 2 Sekunden pro Runde über einen Umfang von 127 mm zu fahren, der von einem Metronom mit einem drahtlosen Stift eingestellt wird, der keine Tintenspuren hinterlässt, sondern die Daten in MATLAB speichert Programm über das Grafiktablett. So werden Daten aus dem Lernprozess und dem Kurzzeitgedächtnis der Aufgabe aufgezeichnet. Danach gibt es eine 20-minütige Pause, in der die Teilnehmer das MIQ-3 erneut ausführen. Schließlich werden die Aufgabendaten gesammelt, um das Langzeitgedächtnis der manuellen Aufgabe aufzuzeichnen.

Darüber hinaus werden während aller Experimente die elektrodermale Aktivität und die Herzfrequenzvariabilität mit dem Empatica E4-Armband zur Messung physiologischer Variablen aufgezeichnet. Diese Messung physiologischer Variablen wird dazu dienen, zu bestätigen, dass eine signifikante emotionale Wirkung erzeugt wurde, und motorische Imaginationsprozesse zu testen, da sowohl Erregung als auch motorische Imagination eine Aktivierung des autonomen Nervensystems erzeugen.

Die Analyse und Verarbeitung von Daten aus der MATLAB-Version R2020b und dem Empatica E4-Armband wird mit der Statistiksoftware SPSS 25.0 und der HRV-Software Kubios (für die HRV-Analyse) durchgeführt.

Zunächst werden geeignete statistische Analysen durchgeführt, um zu sehen, ob die Daten gemäß einer Standardkurve durch den Shapiro-Wilk-Test verteilt sind, und um den Einfluss von Geschlecht und Alter zu beurteilen.

Anschließend erfolgt die deskriptive Analyse der relativen und absoluten Häufigkeiten für die qualitativen Variablen Geschlecht und Alter sowie deren Homogenität mittels Chi-Quadrat-Test. Die deskriptive Analyse der quantitativen Variablen Zeit, Fehler, Geschwindigkeit, Genauigkeit, elektrodermale Aktivität, Herzratenvariabilität und kinästhetische, interne visuelle und externe visuelle Bilder werden ebenfalls durchgeführt. Entspricht die Variable dem Normalwert, werden Mittelwert, Bereich und Standardabweichung berechnet. Wenn die Variablen nicht der Normalverteilung entsprechen, werden nichtparametrische Tests durchgeführt.

Eine vergleichende Analyse wird mit gemischter ANOVA durchgeführt, um die Unterschiede in den Mittelwerten in Bezug auf die Motorsteuerung (Zeit, Fehler, Geschwindigkeit und Genauigkeit) und die Unterschiede zwischen der ersten und letzten Runde und zwischen aufeinanderfolgenden Runden der Aufgabe in derselben zu sehen vier Parameter, sowohl in der kurzfristig als auch langfristig ausgeführten Aufgabe. Eine weitere ANOVA-Analyse wird für die Vorstellungsfähigkeit stattfinden, wobei die Ergebnisse verglichen werden, die an den beiden jeweiligen Punkten während des Experiments erhalten wurden.

Der Effekt des Lernens zwischen den Runden wird durch ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert, wobei jeder Messparameter der Motorsteuerung in Bezug auf den Überrundungsfaktor verglichen wird. Die elektrodermale Aktivität und die Herzfrequenzvariabilität während der Messung der Vorstellungsfähigkeit, der emotionalen Zustandsinduktion, des manuellen Aufgabenlernens und ihrer kurz- und langfristigen Aufrechterhaltung werden ebenfalls durch ANOVA mit wiederholten Messungen untersucht.

Für Hypothesentests wird ein Signifikanzniveau von 0,05 festgelegt.