Yoga-Praxis, Stress und kognitive Leistung

Hauptziele der Studie und Hypothesen

1) Welche Wirkung hat Hatha Yoga auf den Wechsel zwischen Aufgaben oder sensorischen Modalitäten (z. B. Verarbeitungszeiten beim Wechsel von Ton- zu Lichtunterscheidung über Aufgaben hinweg im Vergleich zum Wechsel von Ton- zu Lichtunterscheidung über Aufgaben hinweg) und zwischen Merkmalen (z. B. Verarbeitungszeiten beim aufgabenübergreifenden Wechsel von roten zu grünen Zielreizen im Vergleich zum merkmalsübergreifenden Wechsel von roten zu grünen Zielreizen)? Die Forscher gehen davon aus, dass Yogapraktizierende (Interventionsgruppe) niedrigere Wechselkosten und niedrigere Fehlerraten aufweisen als die Kontrollgruppe (Wartegruppe). 2) Wie beeinflusst Hatha Yoga die Hemmfunktion der Aufmerksamkeit? Die Untersucher erwarten bei der visuellen Suche (z. B. nach einem formdefinierten Zielreiz im Satz roter Reize pro Anzeige) in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe eine erhöhte Hemmung auffälliger Ablenker (z. B. grüne Ablenker unter ansonsten roten Reizen) ( indexiert durch ereignisbezogene potenzielle PD auf dem Distraktor) oder geringere Aufmerksamkeitserregung durch Distraktoren (indiziert durch reduziertes N2pc auf dem Distraktor). Die Ermittler erwarten zudem eine geringere Fehlalarmrate und eine höhere Trefferquote bei der visuellen Suchleistung in der Intervention als in der Kontrollgruppe. 3) Welche Wirkung hat Hatha Yoga auf das Stress- und Angstniveau der Probanden? Die Untersucher erwarten niedrigere Cortisol- und Alpha-Amylase-Spiegel in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe sowie niedrigere Werte von subjektiv berichtetem Stress und berichteter Angst, wie durch entsprechende Fragebogenwerte in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe angezeigt. 4) Wie wirkt sich Trait Mindfulness auf Stressparameter im Kontext von Yoga-Interventionen aus? Die Untersucher erwarten, dass Trait Mindfulness als Moderator fungiert und dass eine Steigerung von Trait Mindfulness während der Intervention auch zu einer erhöhten Stressreduktion führt.

Machtanalyse und Rekrutierungsstrategie

Basierend auf einer Power-Analyse mit d = 0,5, 80 % Power und 5 % Alpha-Fehler wird eine Stichprobengröße von 102 Probanden angestrebt, die auf 122 mit erwarteten Dropouts von 20 % ansteigt. Potenzielle Teilnehmer werden über soziale Medien (Facebook, Instagram) und auf dem Campus über Werbematerialien auf die Studie aufmerksam gemacht.

Detaillierte Beschreibung der Datenauswertung und Studienmaterialien

Interessierte Personen erhalten zunächst per E-Mail Links zu Screening-Fragebögen und Informationen zum Studiendesign. Die Ermittler suchen nach psychischen Störungen mit Mini-DIPS, einer Kurzversion von DIPS (Diagnostic Interview for Mental Disorders). Personen, die die Ausschlusskriterien erfüllen, werden von der Studie ausgeschlossen. Für diejenigen Personen, die Interesse an einer Teilnahme an der Studie zeigen und die Ausschlusskriterien nicht erfüllen (Einzelheiten siehe „10. Berechtigung") werden Pretest-Termine vereinbart. Beim ersten Pretest-Termin werden zunächst die Studieninformationen gemeinsam mit den Teilnehmern besprochen und anschließend eine schriftliche Einwilligung zur Studienteilnahme eingeholt. Die Nachtesttermine laufen parallel, eine Einverständniserklärung muss jedoch nicht erneut unterschrieben werden. Außerdem findet der erste der drei experimentellen kognitiven Tests statt, bei denen Verhaltensmaße (Reaktionszeit, Fehlerquote) in einem Computerexperiment im Labor der Fakultät für Psychologie erhoben werden.

Zusätzlich erhalten die Teilnehmer beim ersten Pretest-/Posttest-Termin einen Link zu den Fragebögen, die sie bis zum Beginn der Yoga-Intervention ausfüllen müssen. Die Fragebögen zur Selbstauskunft beinhalten demografische Daten (nur Vortest), Perceived Stress Scale (PSS), State-Trait Anxiety Inventory (STAI)-Form Y und Freiburg Mindfulness Inventory (FMI; Langversion). Alle genannten Fragebögen (falls nicht anders angegeben) müssen sowohl im Pretest als auch im Posttest ausgefüllt werden. Darüber hinaus verwenden die Prüfärzte den Patient Health Questionnaire (PHQ), um die Probe zu charakterisieren (einmalig zu Studienbeginn). Fragen zur Durchführbarkeit der Intervention und Gestaltung werden mittels eines eigens konstruierten Post-Monitoring-Interviews durchgeführt. Als sekundäre Endpunkte interessieren die Untersucher die Stressreaktivität, die die Untersucher mit der Perceived Stress Reactivity Scale (PSRS) messen, und Erschöpfung (Multidimensional Fatigue Inventory; MFI) sowie die Kontrollvariablen Schlaf (Pittsburgh Sleep Quality Index; PSQI ), Resilienz (Resilience Scale RS-11), soziale Unterstützung (Berlin Social Support Scales; BSSS), Depressivität (Beck Depression Inventory Revision; BDI-II) und Selbstmitgefühl (The Self-Compassion Scale; SCS). Alle diese Skalen werden im Pretest und im Posttest bewertet. Folgende Daten werten die Untersucher zusätzlich mit Einzelitems aus: Einnahme von hormonellen Verhütungsmitteln, laufende Medikamenteneinnahme, Substanzgebrauch, Anwendung von Mind-Body-Techniken, körperliche Aktivität, BMI. Darüber hinaus erhalten die Teilnehmer eine Liste mit Kontaktinformationen zu geeigneten Institutionen, an die sie sich bei auftretenden Notfällen wenden können, die über die Kompetenzbereiche der Projektleitung hinausgehen. Beim zweiten Pretest (Posttest)-Termin erheben die Untersucher Verhaltensdaten (Reaktionszeit und Fehlerrate) sowie elektrophysiologische Messungen mittels EEG für die beiden durchgeführten Experimente. Ereignisbedingte Potentiale sowie Schwingungen werden ausgewertet. Zusätzlich wird an drei aufeinanderfolgenden Tagen vor und unmittelbar nach der Yoga-Intervention eine unabhängige Messung von Cortisolspiegeln und Alpha-Amylase durchgeführt – die Speichelgefäße hierfür werden beim ersten Pretest-Termin verteilt und die Probanden entsprechend instruiert. Dazu werden die Probanden fünf Speichelproben pro Tag selbstständig sammeln und den genauen Zeitpunkt der Entnahme datieren. Sie werden angewiesen, die Proben in ihrem eigenen Kühl- oder Gefrierschrank aufzubewahren und vor der ersten Yogastunde zum Institut für Psychologie zu bringen. Die randomisierte Zuordnung zu Experimental- oder Kontrollgruppe erfolgt dann erst nach den jeweiligen Pretests zur Kontrolle auf Erwartungseffekte. Kommt es aufgrund der Zuordnung zu einem Studienabbruch, der zu einem erheblichen Ungleichgewicht der Gruppengröße führt, werden weitere Probanden für die jeweilige Gruppe rekrutiert.

Ausführliche Beschreibung der Experimente

Experiment 1: Hemmung

Um herauszufinden, wie sich die Intervention auch auf die Hemmfähigkeit der Teilnehmer auswirkt, nutzen die Forscher eine experimentelle Aufgabe. Das Experiment besteht aus 36 Blöcken mit jeweils 56 Versuchen und 112 Übungseinheiten. Somit dauert der Versuch mit Pausen etwa eine Stunde. Zu Beginn jedes Blocks wird den Probanden ein zufällig aus neun Buchstaben ausgewählter Zielreiz präsentiert. Dieser Zielreiz kann zwei verschiedene Größen haben (groß oder klein). Sollte ein Durchlauf den Zielreiz in der richtigen Größe enthalten, müssen die Probanden die „K“-Taste auf ihrer Tastatur drücken.

Es gibt vier verschiedene Bedingungen: 1) Versuche mit einem Zielreiz (insgesamt 576 Versuche), 2) Versuche mit einem zielreizähnlichen Distraktor, d. h. denselben Buchstaben in einer anderen Größe, 3) Versuche mit einem markanten Distraktor (ein anderer Buchstabe in einer Farbe, die sich von allen anderen Stimuli unterscheidet, die in der Zielreizanzeige dargestellt werden; insgesamt 576 Versuche), 4) Versuche, die keine der oben genannten Bedingungen erfüllten (insgesamt 288 Versuche).

Wie bei EEG-Experimenten üblich, wird während jedes Versuchs ein Fixierungskreuz angezeigt. Stimuli werden für 200 ms dargeboten, gefolgt von einem variablen Interstimulusintervall zwischen 800 und 900 ms. Die Farbe der in der Zielreizanzeige dargestellten Reize wird bei jedem Versuch zufällig aus den beiden möglichen Farben Rot und Grün mit gleicher Wahrscheinlichkeit ausgewählt, um farbspezifische Effekte auszuschließen. Eine Ausnahme bildet der markante Distraktor in Zustand 3, der immer in der anderen Farbe dargestellt wird. Die Untersucher erwarten unterschiedliche ereignisbezogene Potenziale in den verschiedenen Zuständen: In den Zuständen 1) und 2) ein N2pc, was auf eine Aufmerksamkeitsverlagerung hinweist, und in Zustand 3) ein Pd, das auf eine Unterdrückung des Stimulus hinweist.

Experiment 2: Aufgabenwechsel

Eine bewährte Methode zur Beurteilung der Funktionsweise der zweiten von Angst betroffenen Funktion, der Schaltfunktion, ist die Verwendung von Paradigmen, die das Umschalten zwischen verschiedenen Aufgaben sowie zwischen verschiedenen Einstellungen der Aufmerksamkeitssteuerung ermöglichen. Für Ersteres möchten die Forscher ein experimentelles Paradigma verwenden, bei dem die Forscher Schwingungen im Gehirn mittels EEG messen, die als visuell evozierte Steady-State-Potentiale (SSVEP) bzw. auditive Steady-State-Responses (ASSR) bezeichnet werden . Sie werden durch die Darbietung sich wiederholender auditiver und visueller Stimuli gemessen. In früheren Studien wurde festgestellt, dass die endogenen Hirnschwingungen die Darbietungsfrequenz der jeweiligen Modalität übernehmen. Wenn also Stimuli in den auditiven und visuellen Modalitäten mit unterschiedlichen Frequenzen dargeboten werden, erhalten die Untersucher Millisekunden-Informationen darüber, welche Modalität gerade besucht wird. Unser Experiment hat keine eindeutigen Versuche, stattdessen werden Stimuli kontinuierlich für 180 Sekunden vor einer Pause dargeboten, deren Länge von den Probanden selbst bestimmt werden kann. Der Versuch besteht aus 16 Blöcken und das Experiment dauert ca. 65 Minuten mit Pausen.

Die Ermittler verwenden dafür eine 2-Rücken-Aufgabe. Stimuli aus dem visuellen und auditiven Bereich werden in unterschiedlichen Frequenzen präsentiert und die Teilnehmer müssen eine Taste drücken, wenn Stimulus n-2 mit Stimulus n übereinstimmt (mit einer Stimuluslücke dazwischen). Im visuellen Bereich wird in der Mitte jedes Bildschirms ein farbiges Rechteck dargestellt. Im auditiven Bereich werden nacheinander Töne mit einer Lautstärke von 65 dB abgespielt. Die Stimuli werden gleichzeitig in beiden Modalitäten gespielt, ein ausgeprägter bimodaler Hinweis, der in einer der Modalitäten statt einem der Stimuli gespielt oder dargeboten wird, gibt einen Hinweis darauf, auf welche Modalität geachtet werden sollte. Die visuellen Reize unterscheiden sich in der Farbe, die auditiven Reize in der Tonhöhe. Die Ermittler erwarten schnellere Wechsel zwischen den Aufgaben in der Interventionsgruppe sowie eine geringere Fehlerquote.

Experiment 3: Umschalten zwischen verschiedenen Aufmerksamkeitssteuerungseinstellungen

Um die Fähigkeit zu untersuchen, zwischen Stimulusmerkmalen, d. h. verschiedenen Aufmerksamkeitssteuerungseinstellungen, zu wechseln, verwenden die Forscher ein kontingentes Erfassungsprotokoll. Dabei unterscheiden sich die zu beantwortenden Zielreize in ihren Merkmalen (z. B. Farbe), was wiederum zur Folge hat, dass zwischen den Einstellungen der Aufmerksamkeitssteuerung umgeschaltet werden muss. In diesem Experiment gibt es zwei Bedingungen, die jeweils in verschiedenen Blöcken dargestellt werden (A-B-A-B oder B-A-B-A, ausgewogen zwischen den Probanden). Während bei einfarbigen Blöcken der Zielreiz ausschließlich in der zu Beginn des Blocks definierten Farbe dargestellt wird, gibt es bei zweifarbigen Blöcken zwei Zielfarben, nämlich Rot und Grün, von denen immer eine in der Zielreizanzeige erscheint.

Ein Pass läuft wie folgt ab: Zunächst wird vor einem schwarzen Hintergrund eine Fixierungsanzeige für die Dauer von 1000 ms dargeboten. Die nachfolgende Cueing-Anzeige enthält vier graue Ringe und wird für eine Dauer von 50 ms angezeigt. Dabei nimmt einer der Ringe die Zielfarbe (bzw. bei zweifarbigen Blöcken eine der Zielfarben) an (matching cue), während die anderen drei grau bleiben oder eine andere Farbe annehmen, nämlich blau (nonmatching cue). Außerdem wird variiert, ob der Hinweis an der Stelle des Zielreizes erscheint, also gültig ist, oder nicht, also ungültig ist. Nach einer Reizpause von 100 ms erscheint nun die Zielanzeige für 150 ms. Bei dieser Zielanzeige erhalten alle Ringe eine Farbe, aber nur einer davon ist in der Zielfarbe, während zwei der drei verbleibenden Ringe gelb sind und der verbleibende Ring mit gleicher Wahrscheinlichkeit entweder Magenta oder Cyan ist. Zusätzlich enthalten während der Zielanzeige alle Kreise ein nach links oder rechts geneigtes T. Die Teilnehmer werden gebeten, die Ausrichtung des T innerhalb des Zielfarbkreises anzugeben, indem sie die rechte Taste drücken (Taste y für links geneigt und m für rechts geneigt). Im zweifarbigen Block ändert sich die Farbe des Zielreizes in Lauf n+1 im Vergleich zu Lauf n mit 50-prozentiger Wahrscheinlichkeit, sodass die Untersucher gleich viele Versuche mit Zielfarbwiederholungen und Zielfarbwechseln erhalten und Wechselkosten ableiten können davon. Die Ermittler können auch die Mischkosten aus den Reaktionszeiten der unterschiedlichen Bedingungen (einfarbiger vs. zweifarbiger Block) ableiten, was auf die Verwendung unterschiedlicher Aufmerksamkeitssteuerungseinstellungen hinweist. Vor der Aufgabe weisen die Ermittler die Teilnehmer an, so schnell und genau wie möglich zu antworten. Sie erhalten außerdem ein schriftliches Feedback zu ihrer Leistung, indem auf dem PC-Bildschirm „Falsch“ für falsche Antworten und „Schneller antworten“ für jeweils 500 ms für Antwortzeiten von mehr als 1200 ms angezeigt wird. Bei insgesamt 4 Blöcken zu je 240 Versuchen mit unterschiedlichen Konditionsblöcken und je 24 Übungsversuchen ergibt sich eine ungefähre Versuchsdauer von 75 Minuten inkl. Pausen.