Physiologische Reaktionen bei experimentell induzierter kognitiver Müdigkeit bei Menschen mit Multipler Sklerose (MS) (PREFIMS)

Multiple Sklerose (MS)

Menschen mit MS-Diagnose, Alter 18–55 Jahre, schubförmig remittierender Typ, EDSS < 6,0, normales Sehvermögen (falls erforderlich korrigiert), Niederländisch sprechend.

Verhalten: Hochanspruchsvolles kognitives Protokoll, um Stress und (kognitive) Ermüdung hervorzurufen

Die Basismessung erfolgt in zwei Teilen: 1) fünf Minuten Ruhe (kein Sprechen, keine Bewegung) und 2) Sprechen im normalen Tempo (2 Minuten).

Unmittelbar darauf folgt eine Messung der physiologischen Reaktionsvariablen während des Tests, bei der das folgende Protokoll in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt wird: 1) SDMT-NBack-Aufgabe-SDMT*-NBacktask**, 2) NBack-Aufgabe-SDMT-NBack Aufgabe-SDMT. Die Teilnehmer führen eine der beiden Sequenzen durch, um die Auswirkungen der vorherigen Tests zu überprüfen. Während der Durchführung der Studie wird sichergestellt, dass die Hälfte der Teilnehmer jeder Gruppe Sequenz 1 und die andere Hälfte der Gruppe Sequenz 2 befolgte.

Bei all diesen Messungen sitzt der Teilnehmer an einem Tisch mit einem Computer, an dem die Tests durchgeführt werden.

*SDMT: Symbol Digit Modalities Test: siehe Beschreibung in den Ergebnismessungen

**N-Back-Aufgabe: siehe Beschreibung in den Ergebnismaßen

Gesunde Kontrollen (HC)

Gesunde Kontrollpersonen ohne relevante Gesundheitsprobleme (Diabetes, Schilddrüsenerkrankungen, neurologische Störungen), nicht schwanger, im Alter von 18–55 Jahren, normales Sehvermögen (ggf. korrigiert), niederländischsprachig.

Verhalten: Hochanspruchsvolles kognitives Protokoll, um Stress und (kognitive) Ermüdung hervorzurufen

Die Basismessung erfolgt in zwei Teilen: 1) fünf Minuten Ruhe (kein Sprechen, keine Bewegung) und 2) Sprechen im normalen Tempo (2 Minuten).

Unmittelbar darauf folgt eine Messung der physiologischen Reaktionsvariablen während des Tests, bei der das folgende Protokoll in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt wird: 1) SDMT-NBack-Aufgabe-SDMT*-NBacktask**, 2) NBack-Aufgabe-SDMT-NBack Aufgabe-SDMT. Die Teilnehmer führen eine der beiden Sequenzen durch, um die Auswirkungen der vorherigen Tests zu überprüfen. Während der Durchführung der Studie wird sichergestellt, dass die Hälfte der Teilnehmer jeder Gruppe Sequenz 1 und die andere Hälfte der Gruppe Sequenz 2 befolgte.

Bei all diesen Messungen sitzt der Teilnehmer an einem Tisch mit einem Computer, an dem die Tests durchgeführt werden.

*SDMT: Symbol Digit Modalities Test: siehe Beschreibung in den Ergebnismessungen

**N-Back-Aufgabe: siehe Beschreibung in den Ergebnismaßen

Veränderung der Herzfrequenzvariabilität (Zeitbereich)

Die EKG-Überwachung erfolgt mit dem MindMedia NEXUS-10MKII.- Die Herzfrequenzvariabilität wird im Zeit- und Frequenzbereich untersucht. Für den Zeitbereich werden folgende Maße untersucht: 1) das durchschnittliche Normal-Normal-Intervall; 2) die Standardabweichung von Normal-Normal (SDNN); 3) der quadratische Mittelwert aufeinanderfolgender Differenzen (RMSSD); 4) der Prozentsatz benachbarter Normal-Normal-Intervalle mit Unterschieden von mehr als 50 Millisekunden. (PNN50).

Veränderung der Herzfrequenzvariabilität (Frequenzbereich)

Die EKG-Überwachung erfolgt mit dem MindMedia NEXUS-10MKII.- Die Herzfrequenzvariabilität wird im Zeit- und Frequenzbereich untersucht. Für den Frequenzbereich werden die Veränderungen der Hochfrequenz (HF) und Niederfrequenz (LF) untersucht und analysiert.

Änderung der visuellen Analogskala (VAS) Momentane Müdigkeit

Nach dem Protokoll unter Verwendung der visuellen Analogskala (VAS) tritt vorübergehende Müdigkeit auf (Minimum 0–Maximum 10). Höhere Werte weisen auf eine höhere Müdigkeit hin.

Änderung der visuellen Analogskala (VAS) Momentaner Schmerz

Momentaner Schmerz, der nach dem Protokoll unter Verwendung der visuellen Analogskala (Minimum 0–Maximum 10) auftritt. Höhere Werte weisen auf stärkere Schmerzen hin.

Fragebogen zu Nützlichkeit, Zufriedenheit und Benutzerfreundlichkeit (USE)

Beim USE handelt es sich um einen Selbstberichtsfragebogen, bei dem 30 Punkte in vier Dimensionen (Nützlichkeit, Benutzerfreundlichkeit, Lernfreundlichkeit und Zufriedenheit) auf einer 7-stufigen Likert-Skala (1 = stimme nicht zu, 7 = stimme völlig zu) und einer nicht beantwortet werden -Antwortoption.

Höhere Werte bedeuten eine höhere Zufriedenheit und Nützlichkeit.

NASA-Aufgabenlastindex (NASA-TLX)

Der NASA-TLX ist ein Selbstberichtsfragebogen, der den wahrgenommenen arbeitsbedingten Stress anhand von sechs Dimensionen misst, wobei der Schwerpunkt auf psychischem Stress liegt: mentaler, physischer und zeitbedingter Stress, Frustration und Ausführung. Die Dimensionen werden anhand einer semantischen Differentialskala (0-10) bewertet. Die sechs Einzelwerte werden durch eine „Paarvergleichsaufgabe“, bei der vor der Bewertung „Vergleichskarten“ eingesetzt werden, in einen Gesamtwert umgewandelt.

Höhere Werte weisen auf eine höhere Aufgabenbelastung hin.

Galvanische Hautreaktion (GSR)

• Für die Überwachung des GSR wird das Mind Media NEXUS-10MKII verwendet.
• Zwei Elektroden werden auf der Palmarseite des linken Manus platziert. Die erste Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Zeigefingers positioniert, die zweite Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Digitus anulare positioniert.
• Da die Teilnehmer keinen abrupten Änderungen in der Reizpräsentation ausgesetzt sind und keine erwarteten oder unerwarteten Änderungen in der Umgebung auftreten, wird der Tonic Skin Conductance Level (SCL) analysiert.

Galvanische Hautreaktion (GSR)

• Für die Überwachung des GSR wird das Mind Media NEXUS-10MKII verwendet.
• Zwei Elektroden werden auf der Palmarseite des linken Manus platziert. Die erste Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Zeigefingers positioniert, die zweite Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Digitus anulare positioniert.
• Da die Teilnehmer keinen abrupten Änderungen in der Reizpräsentation ausgesetzt sind und keine erwarteten oder unerwarteten Änderungen in der Umgebung auftreten, wird der tonische Hautleitfähigkeitspegel (SCL) unter Verwendung mittlerer Mikrosiemenswerte analysiert.

Galvanische Hautreaktion (GSR)

• Für die Überwachung des GSR wird das Mind Media NEXUS-10MKII verwendet.
• Zwei Elektroden werden auf der Palmarseite des linken Manus platziert. Die erste Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Zeigefingers positioniert, die zweite Elektrode wird auf der Phalanx medialis des Digitus anulare positioniert.
• Da die Teilnehmer keinen abrupten Änderungen in der Reizpräsentation ausgesetzt sind und keine erwarteten oder unerwarteten Änderungen in der Umgebung auftreten, wird der tonische Hautleitfähigkeitspegel (SCL) unter Verwendung mittlerer Mikrosiemenswerte analysiert.

Gehirnaktivität

• Elektroenzephalographie (EEG):

• Die EEG-Überwachung erfolgt mit dem MindMedia NEXUS-10MKII.
• Die Leitpaste Ten20 für EEG wird in Kombination mit Ag/AgCl-Scheibenelektroden verwendet.
• Eine positive Elektrode wird gemäß dem internationalen 10-20-System auf Cz angebracht, eine negative Elektrode wird auf dem linken Ohrläppchen angebracht und die Erdungselektrode für EEG- und EKG-Messungen wird auf dem rechten Ohrläppchen angebracht.

EEG-Maßnahmen:

- Die Auswirkungen des kognitiven Ermüdungs- und Stress-induzierenden Protokolls auf Alpha, Beta, Delta und deren Frequenzbänder werden untersucht.

Gehirnaktivität

• Elektroenzephalographie (EEG):

• Die EEG-Überwachung erfolgt mit dem MindMedia NEXUS-10MKII.
• Die Leitpaste Ten20 für EEG wird in Kombination mit Ag/AgCl-Scheibenelektroden verwendet.
• Eine positive Elektrode wird gemäß dem internationalen 10-20-System auf Cz angebracht, eine negative Elektrode wird auf dem linken Ohrläppchen angebracht und die Erdungselektrode für EEG- und EKG-Messungen wird auf dem rechten Ohrläppchen angebracht.

EEG-Maßnahmen:

- Die Auswirkungen des kognitiven Ermüdungs- und Stress-induzierenden Protokolls auf Alpha, Beta, Delta und deren Frequenzbänder werden untersucht.

Gehirnaktivität

• Elektroenzephalographie (EEG):

• Die EEG-Überwachung erfolgt mit dem MindMedia NEXUS-10MKII.
• Die Leitpaste Ten20 für EEG wird in Kombination mit Ag/AgCl-Scheibenelektroden verwendet.
• Eine positive Elektrode wird gemäß dem internationalen 10-20-System auf Cz angebracht, eine negative Elektrode wird auf dem linken Ohrläppchen angebracht und die Erdungselektrode für EEG- und EKG-Messungen wird auf dem rechten Ohrläppchen angebracht.

EEG-Maßnahmen:

- Die Auswirkungen des kognitiven Ermüdungs- und Stress-induzierenden Protokolls auf Alpha, Beta, Delta und deren Frequenzbänder werden untersucht.

Atmung

Atmung einrichten:

• Für die Atmungsmessung wird das mind media NEXUS-10 MKII eingesetzt.
• Um den Rumpf wird auf Höhe des Nabels ein elastisches Band mit Sensor getragen.

Atmungsmaßnahmen:

• Die Daten umfassen ausschließlich mechanische Aspekte der Atmung.
• Nur die Atemfrequenz wird in Analysen einbezogen, um Zusammenhänge mit früheren neurophysiologischen Messungen zu untersuchen.
• Auch die Atemfrequenz (BRPM) pro Minute wird analysiert.

Atmung

Atmung einrichten:

• Für die Atmungsmessung wird das mind media NEXUS-10 MKII eingesetzt.
• Um den Rumpf wird auf Höhe des Nabels ein elastisches Band mit Sensor getragen.

Atmungsmaßnahmen:

• Die Daten umfassen ausschließlich mechanische Aspekte der Atmung.
• Nur die Atemfrequenz wird in Analysen einbezogen, um Zusammenhänge mit früheren neurophysiologischen Messungen zu untersuchen.
• Auch die Atemfrequenz (BRPM) pro Minute wird analysiert.

Atmung

Atmung einrichten:

• Für die Atmungsmessung wird das mind media NEXUS-10 MKII eingesetzt.
• Um den Rumpf wird auf Höhe des Nabels ein elastisches Band mit Sensor getragen.

Atmungsmaßnahmen:

• Die Daten umfassen ausschließlich mechanische Aspekte der Atmung.
• Nur die Atemfrequenz wird in Analysen einbezogen, um Zusammenhänge mit früheren neurophysiologischen Messungen zu untersuchen.
• Auch die Atemfrequenz (BRPM) pro Minute wird analysiert.

Rückgang im Symbol-Ziffer-Modalitätstest

Die Leistung des Symbol Digit Modalities Test (SDMT).

• Das SDMT wird häufig in der normalen Behandlung und Nachsorge von Menschen mit MS eingesetzt. Daher wird eine angepasste Version für diese Studie entwickelt.
• Den Teilnehmern wird eine Datei angezeigt, in der oben eine Zeile als Beispiel angezeigt wird, die aus Symbolen mit zugehörigen Nummern besteht. Unterhalb dieser Zeile werden einige Zeilen mit Symbolen angezeigt. Der Teilnehmer muss die Zahl entsprechend der Beispielzeile mit dem spezifischen Symbol verknüpfen. Dies möglichst schnell innerhalb von 90 Sekunden.

Partituren

• Es wird eine Gesamtpunktzahl ermittelt, die aus der Gesamtzahl der richtigen Antworten besteht.
• Die SDMT wird in drei gleiche Teile von 30 Sekunden unterteilt.
• Für Teil 1, Teil 2 und Teil 3 wird eine korrekte Punktzahl ermittelt.
• Zusätzlich wird ein kognitiver Ermüdbarkeitswert ermittelt: die Differenz zwischen Teil 3 und Teil 1.

Ablehnung der N-Back-Aufgabe

Die N-Back-Aufgabe (NBT)

Leistung:

• Den Teilnehmern wird eine Präsentation einer Briefreihe gezeigt. Die Teilnehmer müssen mit „Ja“ antworten, wenn derselbe Buchstabe wie zwei Buchstaben zuvor vorkam.
• Die Teilnehmer führen dies in zwei Varianten durch: mit einem 2-sekündigen und einem 1-sekündigen Interstimulus-Intervall.

Ergebnisse:

• Es wird eine Gesamtpunktzahl ermittelt, die aus der Gesamtzahl der richtigen Antworten besteht.
• Der NBT wird dann in drei gleiche Teile geteilt. Für Teil1, Teil2 und Teil3 wird eine Gesamtpunktzahl ermittelt.
• Zusätzlich wird ein kognitiver Ermüdbarkeitswert (d. h. Differenz zwischen Teil3 und Teil1) ermittelt.

Modifizierte Ermüdungswirkungsskala (MFIS)

Der MFIS ist ein Fragebogen zur Selbsteinschätzung, mit dem die wahrgenommenen Auswirkungen von Müdigkeit auf die körperliche, kognitive und psychosoziale Funktion gemessen werden. Der Teilnehmer beantwortet 21 Items auf Basis einer 5-stufigen Likert-Skala (0 = nie; 5 = fast immer). Ein höherer Wert auf den Subskalen (körperliche Dimension: 0–36; kognitive Dimension: 0–40; psychosoziale Funktion: 0–8) oder im Gesamtscore bedeutet einen höheren Grad an Müdigkeit.

Skala für wahrgenommenen Stress (PSS)

Fragebogen zum wahrgenommenen Stress im täglichen Leben (14 Items) Die Perceived Stress Scale (PSS) ist ein Selbstberichtsfragebogen zur Messung des wahrgenommenen Stresses. In 14 Items wird der wahrgenommene Stress unter Berücksichtigung der Erfahrungen des Vormonats beurteilt. Die Bewertung erfolgt anhand einer 5-stufigen Likert-Skala (0 = nie; 4 = sehr oft), wobei ein maximaler Wert (56) einen höheren Grad an Stress darstellt empfundener Stress.

Skala für Krankenhausangst und Depression (HADS)

Selbstberichtsfragebogen zu Depressionen und Angstzuständen (14 Punkte) Der HADS zielt auf die Beurteilung von Angstzuständen und Depressionen in einem nichtpsychiatrischen Umfeld ab, ohne körperliche Beschwerden wie Müdigkeit in Frage zu stellen. Der HADS ist ein Selbstberichtsfragebogen mit 14 beantworteten Punkten auf Basis einer Ordinalskala mit vier Antwortmöglichkeiten (0-3). Die Werte auf der Subskala „Depression“ und „Angst“ liegen zwischen 0 und 21, wobei höhere Werte auf eine verstärkte Depression bzw. Angst hinweisen.

Life-Balance-Inventar (LBI)

LBI ist ein Selbstberichtsbewertungsinstrument mit 53 Aktivitäten. Auf einer dichotomen Ja/Nein-Skala müssen die Teilnehmer antworten, ob sie die Aktivität durchführen oder nicht. Für jeden mit „Ja“ bewerteten Punkt müssen die Teilnehmer ihre Zufriedenheit mit der Zeit, die sie im letzten Monat für diese Aktivität aufgewendet haben, im Vergleich zu der Zeit, die sie für die Aktivität wollten, bewerten. Die möglichen Antworten sind: „Immer weniger als ich möchte (1), manchmal weniger als ich möchte (2), ungefähr richtig für mich (3), manchmal mehr als ich möchte (2), immer mehr als ich möchte (1)“ .

Der LBI enthält vier Subskalen: (1) Gesundheits-Subskala (z. B. Entspannen, regelmäßig Sport treiben, …), (2) Unterskala „Beziehung“ (z. B. Unternehmungen mit Freunden, dem Partner usw.), (3) Identitätssubskala (z. B. Auf Ihr Aussehen achten, an religiösen Veranstaltungen teilnehmen, …), (4) Unterskala „Herausforderung/Interesse“ (z. B. Gegen Bezahlung arbeiten, Musik machen, …).

Höhere Werte spiegeln eine bessere Lebensbalance wider.