Kofeiinin vaikutukset EEG Theta/Beta -suhteeseen ja kognitiiviseen hallintaan

TAUSTA JA TUTKIMUKSEN TAVOITTEET

Kognitiivinen ohjaus on olennainen osa kognitiivista toimintaa, mikä mahdollistaa ylhäältä alas suuntautuvan tavoitteellisen ohjauksen ärsykkeisiin perustuviin automaattisiin prosesseihin. Aivojen prefrontaalisella aivokuorella (PFC) on todennäköisesti tärkeä rooli monissa kognitiivisen hallinnan näkökohdissa, mukaan lukien tavoitteellinen huomio, työmuisti ja tunteiden säätely. Aiemmat EEG-tutkimukset, joissa tutkittiin kognitiivista kontrollia, ovat tunnistaneet mahdollisen sähköfysiologisen markkerin PFC-välitteiselle kognitiiviselle kontrollille. Nämä tutkimukset ovat havainneet, että EEG-mittattujen theta- ja beeta-aivovärähtelyjen välinen suhde on kohonnut ADHD-lapsilla (joilla yleensä on huono kognitiivinen hallinta) ja valitsemattomilla aikuisilla, joilla on huono huomionhallinta. Tämän theta/beeta-suhteen (TBR) uskotaan heijastavan sitä, missä määrin prefrontaalinen aivotoiminta ohjaa enemmän taka- ja alakortikaalisia aivoalueita, mikä on tehnyt tästä mittauksesta hyödyllisen diagnosoitaessa ja hoidettaessa häiriöitä, jotka liittyvät huonoon kognitiiviseen kontrolliin, kuten esim. ADHD.

Tässä tutkimuksessa tutkijat ehdottavat uutta menetelmää TBR:n validoimiseksi edelleen kognitiivisen kontrollin elektrofysiologisena markkerina antamalla kofeiinia osallistujille. Kofeiinin tiedetään yleisesti parantavan kognitiivisen hallinnan eri puolia, minkä odotetaan vaikuttavan TBR:n vähenemiseen.

Tärkeää on, että kognitiivinen ohjaus hyötyy sekä tehtävään liittyvien esitysten ylläpidosta että näiden esitysten joustavasta päivittämisestä. Nämä kognitiiviset ohjaustoiminnot voivat riippua hieman erilaisista aivojen alueista. Nimittäin, vaikka tehtävään liittyvien esitysten ylläpito saattaa olla enemmän riippuvainen PFC:n toiminnasta, näiden esitysten joustava päivittäminen voi riippua enemmän aivojuovion dopaminergisesta aktiivisuudesta. Theta/beta-suhde PFC-aktiivisuuden markkerina voi siten heijastaa erityisesti tehtävään liittyvää tiedon ylläpitoa, ja tämän EEG-mitan vertaaminen striataalisen dopamiiniaktiivisuuden mittaan voi tuoda enemmän valoa TBR:n luonteeseen. Tässä tutkimuksessa tutkijat tekevät sen mittaamalla spontaanien silmänräpäyksen taajuutta (EBR), jotka ovat osoittaneet olevan herkkiä dopaminergiselle striataalitoiminnalle.

Tämän tutkimuksen ensimmäinen tavoite on edelleen validoida theta/beeta-suhdetta (TBR) PFC-välitteisen kognitiivisen kontrollin elektrofysiologisena markkerina antamalla kofeiinia terveille osallistujille. Tutkijat odottavat, että (1a) theta/beta-suhde liittyy käänteisesti kognitiiviseen hallintaan (tarkkailu, huomion siirtyminen, työmuisti; mitattuna TACT:llä ja N-backillä; mahdollisesti lähinnä TACT-tarkennussuorituskykyyn liittyen), (1b) kofeiini lisää kognitiivisen kontrollin suorituskykyä, (1c) kofeiini vähentää theta/beeta-suhdetta ja että (1d) nämä kofeiinin suotuisat vaikutukset kognitiiviseen suorituskykyyn välittyvät tämän theta/beeta-suhteen laskun kautta.

Tämän tutkimuksen toisena tavoitteena on tutkia, hillitsevätkö TBR ja EBR kofeiinin vaikutuksia kognitiiviseen kontrolliin. Nimittäin, koska nämä mittaukset heijastavat todennäköisesti eri aivoalueiden aktiivisuutta, ne voivat ennustaa kofeiinin erilaisia ​​(mahdollisesti käänteisiä U-muotoisia) vaikutuksia riippuen niiden perusaktiivisuudesta. Esimerkiksi striatalin dopamiinin lisääminen kofeiinin kulutuksen avulla voi olla hyödyllistä vain silloin, kun aivojuovion alkuperäinen dopaminerginen aktiivisuus (joka näkyy lähtötilanteen EBR:ssä) ei ylipäätään ole liian korkea, koska kun se on, se voi johtaa häiriökyvyn lisääntymiseen. kuin parantunut kognitiivinen joustavuus. Sellaisenaan tutkijat odottavat, että (2a) lähtötilanteen TBR lieventää kofeiinin vaikutuksia kognitiiviseen kontrolliin (mahdollisesti pääasiassa TACT-tarkennussuorituskykyyn) ja että (2b) lähtötason EBR lieventää kofeiinin vaikutuksia kognitiivisen kontrollin toimintaan (mahdollisesti pääasiassa TACT-vaihtoteho).

Tämän tutkimuksen kolmas tavoite on tutkia kofeiinin vaikutuksia tunteiden prosessoimiseen ja TBR:n roolia tässä. Tärkeää on, että kofeiinin on perinteisesti uskottu lisäävän uhkiin liittyvää prosessointia ja ahdistusta, erityisesti suurempina annoksina. Yhä useammat eläintutkimukset osoittavat kuitenkin, että pienet kofeiiniannokset voivat itse asiassa olla ahdistusta lievittäviä. Osittain tämä voi johtua kognitiivisten ja huomionhallintakykyjen lisääntymisestä. Nimittäin vaikka suhde on monimutkainen, ahdistus ja huomionhallinta vaikuttavat toisiinsa. Ahdistuneisuus voi lisätä valppautta uhkiin liittyvän käsittelyn suhteen, kun taas huomiovalvontaominaisuudet voivat suojata siltä. Optimaalinen kofeiiniannos voisi teoriassa lisätä huomionhallintaa siinä määrin, että tämä vähentää uhkiin liittyvän tiedon liiallista käsittelyä. Dopamiinin, nor-adrenaliinin ja kofeiinin annoksesta riippuvaiset vaikutukset kuitenkin ennustavat, että tämä optimaalinen annos riippuu näiden lähettimien perustasoista ja siten mahdollisesti ahdistuksesta, joka liittyy lisääntyneeseen dopamiini- ja nor-adrenaliiniaktiivisuuteen. Kohtalaisten kofeiiniannosten mahdollinen käyttökelpoisuus ahdistuksen (huomio-oireiden) ennaltaehkäisevänä lääkkeenä voi sitten riippua kriittisesti sellaisesta ahdistuksen mahdollisesta lievittävästä vaikutuksesta. Tässä tutkimuksessa tutkijat tarkastelivat tätä suhdetta ottamalla huomioon luonteenpiirteen ahdistuksen hillitsevät vaikutukset kofeiinin vaikutuksissa emotionaaliseen käsittelyyn. Tutkijat odottavat, että (3a) korkeampi TBR liittyy lisääntyneisiin häiriöihin EST:ssä, (3b) kohtalainen annos kofeiinia vähentää emotionaalista häiriötä EST:ssä, (3c) kofeiinin vaikutukset tunnehäiriöihin välittyvät TBR:n muutosta ja että (3d) kofeiinin vaikutuksia emotionaalisiin häiriöihin lieventävät yksilölliset erot piirteiden ahdistuksessa.

Ominaisuusahdistusta mitataan itseraportin avulla STAI-t:n avulla, joka lisätään kovariaatiksi analyyseihin, joissa tutkitaan TBR:n ja AC:n välistä suhdetta. Lopuksi, tässä tutkimuksessa tutkijat tutkivat useita muita mahdollisia hämmentäviä tekijöitä kofeiinin kulutuksen ja kognitiivisen hallinnan välisessä suhteessa, mukaan lukien itseraportointimittaukset piirteiden ja tilan tarkkaavaisuuden hallinnasta, ahdistuksesta, uneliaisuudesta ja ADHD-oireista.

OPINTUSUUNNITTELU

Kaksoissokkoutettu, satunnaistettu, lumekontrolloitu, ristikkäinen tutkimus. Ensimmäisen harjoittelun jälkeen osallistujat vierailevat laboratoriossa kahdesti, noin viikon välein. Näissä kahdessa laboratorioistunnossa osallistujat nauttivat suun kautta yhden kapselin, joka sisältää 200 mg puhdasta kofeiinia (samanlainen määrä kofeiinia löytyy noin 2 kupillista kahvia) ja yhden kapselin, joka sisältää plasebotäyteainetta (satunnaistettu ja kaksoissokkohoito). Sokkoutuksen ja kapselin allokoinnin satunnaistamisen tekee Leidenin yliopiston lääketieteellisen keskuksen (LUMC) apteekki.

OSALLISTUJAT

Tähän tutkimukseen osallistuu 40 tervettä naispuolista vapaaehtoista (ikä 18-26 vuotta). Osallistujat ovat melko naiivia kofeiinin kulutuksen suhteen (juovat ≤100mg kofeiinia tai noin yhden kupin kahvia päivässä), ja heitä pyydetään pidättäytymään kofeiinin ja alkoholin käytöstä 12 tuntia ennen laboratorioistuntojen alkua. Osallistujat ovat Leidenin yliopistoon eri ilmoitusten kautta rekrytoituja opiskelijoita (esim. yliopiston kampuksella). Tutkimuksesta vetäytyneet osallistujat korvataan mahdollisuuksien mukaan toisella satunnaisesti valitulla osallistujalla. Tällaisille korvaaville osallistujille LUMC-apteekkari on valmistanut sokkoutuneet kapselit, jotka sisältävät lumelääkettä ja kofeiinia samassa järjestyksessä kuin alkuperäinen osallistuja, jonka he korvaavat.

MENETTELYT

Verkkoseulontamenettelyjen jälkeen kelvolliset osallistujat testataan samaan aikaan kolmena erillisenä päivänä. Testitunnit pidetään klo 10.00-17.00 ja kestävät noin 2 tuntia per istunto. Osallistujia pyydetään pidättäytymään alkoholin ja kofeiinin käytöstä 12 tuntia ennen kokeen alkua. Ensimmäisenä testauspäivänä osallistujat täyttävät kyselylomakkeet, joissa arvioidaan demografisia tietoja, huomiokyvyn hallinnan piirteiden tasoja (ACS), piirteiden ahdistustasoja (STAI-piirteiden alaskaala), tavanomaista uneliaisuutta (ESS) ja ADHD-oireita (ADHD Rating Scale-IV). . Lisäksi mitataan lepotilan EEG (8 minuuttia vuorotellen 1 minuutin silmät auki/suljettuina) ja spontaani EBR (yksi silmä auki 4 minuutin lohko). Lisäksi osallistujat tutustutaan kognitiivisiin tehtäviin (TACT; N-Back; EST). Osallistujat suorittavat nämä toimenpiteet vähentääkseen uutuutta tai oppimisvaikutuksia myöhemmissä testiistunnoissa. Jokaisena testauspäivänä tilakyselylomakkeet (nykyinen uneliaisuus, KSS; tarkkaavaisuuden hallinta, VAS; ja ahdistuneisuus, STAI-tila-alaasteikko) annetaan jokaisen 4 minuutin (EBR) ja 8 minuutin (EEG) perusmittauksen välillä ja päivän lopussa. (eli annettuna kahdesti ensimmäisenä harjoituspäivänä ja kolme kertaa päivässä 2/3 kulutuspäivänä).

Toinen testauspäivä on noin viikon kuluttua ensimmäisestä testauspäivästä. Ennen kapselin käyttöä mitataan EEG ja EBR. Osallistujat saavat sitten kapselin, joka sisältää joko kofeiinia (200 mg) tai lumelääkettä (kaksoissokkoutettu, satunnaistettu anto). 30 minuutin tauon jälkeen (koska kofeiinin aktivoituminen kestää noin puoli tuntia), EBR ja EEG mitataan uudelleen. Lopuksi osallistujat suorittavat samat kognitiiviset tehtävät, jotka he suorittivat ensimmäisenä päivänä.

Kolmantena testipäivänä toistetaan toisen päivän testausprotokolla, paitsi että toinen, jäljellä oleva kofeiini (200 mg) tai lumelääkekapseli annetaan.

KOGNITIIVINEN OHJAUSTEHTÄVÄ

Kaikki kognitiiviset tehtävät (TACT; N-Back; Emotional Stroop Task) ohjelmoidaan ja suoritetaan tietokoneella käyttämällä E-Primea (v2.0). Kognitiivisen ohjauksen tehtävät on kuvattu alla.

1. Kaksitekijäinen huomionhallintatehtävä (TACT): TACT on globaali/paikallinen yhteensopivuustehtävä, jonka tavoitteena on mitata huomion keskittymistä ja huomion siirtymistä. Tässä tehtävässä osallistujille näytetään iso nuoli, joka koostuu useista pienemmistä nuolista, jotka osoittavat samaan (yhdenmukaiseen) tai vastakkaiseen (epäkongruentti) suuntaan. Osallistujia kehotetaan reagoimaan suuren tai pienempien nuolen suuntaan mahdollisimman nopeasti tekemättä liikaa virheitä. He voivat tehdä sen painamalla näppäimistön vasenta tai oikeaa nuolinäppäintä käyttämällä hallitsevan kätensä etu- ja keskisormea. Ennen nuolen ilmestymistä osallistujat näkevät harmaan näytön 500 ms, jonka jälkeen sana "Suuri" sinisenä tai "Pieni" keltaisena näkyy 500 ms, mikä osoittaa, mihin nuoleen osallistujien on reagoitava. 250 ms:n harmaan näytön jälkeen näytön keskelle ilmestyy nuoli, joka katoaa 2000 ms jälkeen tai kun vastaus on annettu. Jokaisessa kokeessa nuoli näkyy hieman eri asennossa varmistaakseen, että osallistujat katsovat nuolta sen sijaan, että kiinnittäisivät huomiota muutamaan pikseliin näytöllä (joka teoriassa saattaa riittää tunnistamaan nuolien suunnan).

   Tehtävän keskittymisosassa osallistujat suorittavat kaksi 52 kokeen lohkoa. Yhdessä lohkossa osallistujat vastaavat vain suuren nuolen suuntaan ja toisessa lohkossa vain pienempien nuolien suuntaan. TACT-tarkennussuorituskykyä mitataan vähentämällä RT:t yhteneväisissä kokeissa (eli tutkimukset, joissa ei ole tarpeen estää osallistumattomien nuolien häiriötekijöitä) RT:istä epäyhtenäisissä kokeissa (eli kokeissa, joissa osallistujien on estettävä vasteensa häiriötekijöille). ei-valvotut nuolet). Sellaisenaan pienemmät erot RT:issä osoittavat parempaa tarkennustehoa. Tehtävän huomionvaihto-osassa osallistujat suorittavat kaksi 120 kokeen lohkoa, joita erottaa minuutin tauko, jolloin nuolen suunta, johon osallistujien on vastattava, muuttuu kuuden kokeen välein (eli yhteensä 40 vuoroa) . TACT-siirtymäsuorituskyky lasketaan vähentämällä RT:t kahdessa viimeisessä kokeessa ennen huomiosiirtymää RT:stä kahdessa ensimmäisessä kokeessa huomionsiirron jälkeen (eli tutkimukset, joissa osallistujat ovat siirtäneet huomionsa suuremmista nuolista pienempiin tai päinvastoin). Sellaisenaan pienemmät erot RT:issä osoittavat parempaa vaihtosuoritusta. Kaksi koetta ennen vuoroa ja sen jälkeen ovat aina epäjohdonmukaisia ​​lisäämään tämän tehtävän vaikeutta (ja siten todennäköisesti vuorokustannuksia). Tarkennuslohkojen järjestys (eli suuret nuolet tai pienemmät nuolet ensin) ja ensimmäisten tarkennus- tai siirtolohkojen järjestys ovat vastapainossa osallistujiin nähden. Kokeita, joissa osallistujat antavat vääriä vastauksia tai epätodennäköisesti hitaita tai nopeita vastauksia, ei analysoida enempää.

2. N-Back Task: N-back-tehtävä on tehtävä, joka arvioi erilaisia ​​työmuistiprosesseja. N-Back-tehtävässä osallistujille näytetään kirjaimet peräkkäin. Osallistujien tulee ilmoittaa, vastaako nykyinen kirjain n paikkaa aiemmin esitettyä kirjainta käyttämällä näppäimistön numeroa 1 ("sama kirjain") tai 2 ("eri kirjain"). 1-selkä- ja 3-selkätehtävät annettiin, koska kofeiinilla on todennäköisesti suurin vaikutus 3-selkäisen tehtävien suoritukseen, eikä se välttämättä vaikuta suuresti 1-selkä- ja 2-selkätehtävien suorituskykyyn. Jokaisessa n-back-tilassa näytetään yhteensä 75 kirjainta, joista 25 (33 %) on osumia (eli kokeita, jotka näytettiin n paikkaa taaksepäin). Kunkin lohkon kolme ensimmäistä koetta eivät ole koskaan kohteita. Jokainen kirjain näkyy 500 ms, jota seuraa 1500 ms tyhjä näyttö. Osallistujat voivat vastata kirjeeseen koko tämän 2000 ms:n välein. Ennen jokaista n-back-tilaa osallistujat saavat ohjeet ja esimerkit tehtävästä (tutkijan valvonnassa koulutuspäivänä) ja suorittavat 21 harjoituskoetta (7 osumakoetta) varmistaakseen, että he ymmärtävät tehtävän. 1 takaisin ja 3 takaisin suorituksen järjestys tasapainotetaan osallistujien kanssa. Suorituskykyä mitataan tarkastelemalla tarkkuuspisteitä (% oikein) ja tarkastelemalla RT-arvoja oikein vastatuista kokeista.
3. Emotional Stroop Task (EST): EST on muunnelma perinteisestä Stroop-tehtävästä (jossa osallistujien on nimettävä eri värinimellä painetun sanan väri, esim. nimeä sinisellä musteella kirjoitetun sanan "Punainen" väri). EST:ssä näytetään tunnekuormitettuja kuvia, joiden päälle on asetettu värillinen neliö. Osallistujien on reagoitava neliön väriin ja siten estettävä kuvien häiritsevä vaikutus. Kuvat valitaan IAPS-tietokannasta, ja ne valitaan niiden tasapaino- ja kiihotusarvojen perusteella edustamaan kolmea kuvatilannetta: neutraalia, negatiivista ja positiivista. Jokaisesta kuvatilasta 4 kuvaa (jokaisella kerralla neliö eri paikassa: ylhäällä tai alhaalla x vasemmalla tai oikealla) näytetään 8 kertaa (eli 32 koetta kutakin tilaa kohti, yhteensä 96 koetta). Neliön väri valitaan satunnaisesti kolmesta mahdollisesta vaihtoehdosta (punainen, keltainen tai sininen) jokaisessa kokeessa. Jokaisen kokeilun aikana ensin näytetään kuvaa 200 ms, jonka jälkeen tämän kuvan päälle asetetaan värillinen neliö yhdessä neljästä mahdollisesta paikasta. Osallistujat saavat sitten 1800 ms aikaa vastata neliön väriin, minkä he voivat tehdä käyttämällä tavallisen vastauslaatikon värillisiä painikkeita. Sitten näytetään 2000 ms harmaa näyttö, jonka jälkeen seuraava kuva tulee näkyviin. Ennen varsinaista tehtävää osallistuja suorittaa 24 harjoituskoetta, joissa näytetään neutraaleja kuvia. Emotional Stroop -tehtävän suorituskykyä mitataan tarkastelemalla negatiivisten ja positiivisten kuntokokeiden RT-arvoja, verrattuna neutraalien kuntokokeiden RT-arvoihin oikein vastatuissa kokeissa.

KYSELYLOMAKEJA

Kaikki piirrekyselylomakkeet (ACS; STAI-t; ADHD Rating Scale-IV; ESS) ohjelmoidaan ja täytetään tietokoneella käyttämällä E-Primea (v2.0). Valtiokyselyt (STAI-t; VAS AC-s; KSS) täytetään kynällä ja paperilla. Kyselylomakkeet on kuvattu alla.

1. Attentional Control Scale (ACS): ACS:n muunneltu hollanninkielinen käännös annetaan osallistujille. ACS:n tavoitteena on mitata huomionhallinta-ominaisuutta, joka on arvioitu 20 lauseella, jotka mittaavat huomion siirtymistä (esim. "Pystyn nopeasti siirtymään tehtävästä toiseen"), huomion keskittymistä (esim. "Keskittymiskykyni on hyvä, vaikka sisällä olisi musiikkia). tilaa ympärilläni") ja joustava ajatus (esim. "Minun on vaikea keksiä uusia ideoita nopeasti"). Osallistujien on ilmoitettava, missä määrin lausunnot heijastavat heidän huomionhallintaansa 4-pisteen asteikolla, joka vaihtelee 1:stä ("melkein koskaan") 4:ään ("aina").
2. Tila-piirre-ahdistusindeksi (piirteen alaasteikko; STAI-t): Hollannin STAI:n piirreasteikko koostuu 20:stä ominaisuusahdistuneisuutta mittaavasta kohdasta (esim. "Olen liian huolissani jostakin, jolla ei todellakaan ole merkitystä"). Osallistujat voivat vastata näihin kohtiin käyttämällä 4-pisteistä luokitusasteikkoja, jotka vaihtelevat 1:stä ("melkein koskaan") 4:ään ("melkein aina").
3. ADHD Rating Scale-IV: Osallistujille annetaan ADHD Rating Scale-IV:n muokattu hollanninkielinen käännös. Tämä kyselylomake koostuu 23 kohdasta, jotka mittaavat ADHD-oireita, jotka liittyvät hyperaktiivisuuteen/impulsiivisuuteen (esim. "Tunnen oloni levottomaksi") ja tarkkaamattomuuden (esim. "Olen nopeasti hajamielinen"). Osallistujia pyydetään arvioimaan, missä määrin kohde soveltui heihin viimeisen 6 kuukauden aikana asteikolla 0 ("Ei koskaan tai harvoin") - 3 ("Hyvin usein").
4. Epworth Sleepiness Scale (ESS): ESS:ää käytetään tavanomaisen uneliaisuuden mittana. ESS:ssä osallistujia pyydetään arvioimaan, kuinka todennäköistä on, että he nukahtaisivat kahdeksassa tavanomaisessa ja viimeaikaisessa tilanteessa (esim. "televisiota katsellessa") asteikolla 0 ("Ei koskaan nukahtaisi") - 3 ( "Suuri mahdollisuus nukahtaa").
5. Tila-piirre ahdistuneisuusindeksi (tila-alaasteikko; STAI-s): Hollannin STAI:n tila-asteikko koostuu 20 pisteestä, jotka mittaavat kuinka ahdistuneita osallistujat tuntevat tällä hetkellä (esim. "Olen rauhallinen", "Olen huolissani"). Osallistujat voivat vastata näihin kohtiin käyttämällä 4-pisteistä arviointiasteikkoa, joka vaihtelee 1:stä ("Ei ollenkaan") 4:ään ("Paljon").
6. Karolinska Sleepiness Scale (KSS): KSS on 9-pisteinen VAS, joka arvioi subjektiivista, hetkellistä uneliaisuutta. Osallistujia pyydetään raportoimaan, kuinka valppaita tai unisia he ovat asteikolla 1 ("Erittäin valpas") - 9 ("Erittäin unelias (taisteleva uni)").
7. VAS AC-s: VAS:n huomionhallinta-asteikko koostuu kuudesta osasta, jotka arvioivat osallistujien tämänhetkisiä huomionhallinnan tunteita (esim. "Minulla on keskittymisvaikeuksia"). Osallistujien on ilmoitettava, missä määrin esine heijastaa heidän nykyistä tarkkaavaisuuttaan merkitsemällä 100 mm:n viivat, joihin on ankkuroitu "Ei ollenkaan" ja "Paljon" vasemmalle ja oikealle puolelle.

EBR- JA EEG-MITTAUS

1. Spontaani silmänräpäysnopeus (EBR): Spontaani EBR kerätään 4 minuutissa. silmät auki -lohko käyttämällä pystysuoraa EOG:ta, joka tallentaa jännite-erot kahden silmän ylä- ja alapuolelle sijoitetun elektrodin välillä. Tässä 4 min. välillä, osallistujia pyydetään katsomaan huoneen keskipistettä rennossa tilassa. Yksittäinen EBR lasketaan jakamalla silmänräpäysten kokonaismäärä 4 minuutin aikana. intervalli 4.
2. Spontaani EEG: Spontaani EEG tallennetaan 8 minuutin ajan. jatkuvasti vuorotellen 1 minuutin jaksoina silmät auki/silmät kiinni -tallennus. EEG-tallenteet otetaan päänahasta käyttämällä 16 elektrodia, jotka on sijoitettu kansainvälisen 10/20-järjestelmän mukaisesti ActiveTwo BioSemi -järjestelmän avulla. Elektrodit sijoitetaan vasempaan ja oikeaan mastoidiin, jotta päänahan signaalit voidaan verrata offline-tilassa uudelleen mastoidisignaalien keskiarvoon. Silmän ja silmänräpäyksen liikkeiden mittaamiseksi elektrookulogrammi (EOG) -elektrodit sijoitetaan vasemman silmän ylä- ja alapuolelle (pysty EOG) ja kummankin silmän ulkoinen kanta (horisontaalinen EOG). Offline-tietojen käsittely suoritetaan Brain Vision Analyzer V2.02:ssa. Käytetään 0,1 Hz:n ylipäästösuodatinta, 100 Hz:n alipäästösuodatinta ja 50 Hz:n lovisuodatinta. Tiedot analysoidaan neljän sekunnin jaksoissa. Tiedot korjataan automaattisesti silmäartefaktien varalta, ja jäljellä olevia artefakteja sisältävät segmentit poistetaan. Nopeaa Fourier-muunnosta (resoluutiolla 0,25 Hz, käyttämällä 10 %:n Hamming-ikkunaa) sovelletaan alueen tehotiheyden laskemiseen beeta- (13-30 Hz) ja theta (4-7 Hz) taajuuskaistoilla. Kolmen etuelektrodin tehotiheydet keskiarvoistetaan etuosan beta- ja frontaali-theta-tehotiheyksiksi, ja niitä käytetään theta/beeta-suhteiden laskemiseen, jotka logaritmimuunnetaan, jos ne eivät ole normaalit.

TIETOJENKÄSITTELY

Kunkin kognitiivisen tehtävän poikkeamien poisto tehdään kokeilujaksolla (lukuun ottamatta epätodennäköisen nopeaa ja/tai hitaita vasteita) jokaiselle osallistujalle. Ensin suoritetaan karkea RT-poisto, jonka jälkeen suoritetaan kehittyneempi syrjäisten kokeiden poisto. Näillä tehtävillä tehtyjen aikaisempien tutkimusten perusteella seuraavat kokeet poistetaan:

1. TACT: Kokeilut, jotka kestävät yli 200 ms tai hitaammat kuin 1 200 ms, minkä jälkeen kokeet, jotka on suoritettu nopeammin tai hitaammin kuin 2,5 SD:tä kyseisen tehtävän keskimääräisestä RT:stä, poistetaan.
2. N-Back: yli 300 ms:n mittaiset kokeilut poistetaan.
3. EST: Kokeilut, jotka kestävät yli 300 ms tai hitaammat kuin 1 200 ms, minkä jälkeen kokeet, jotka on suoritettu nopeammin tai hitaammin kuin 2,5 SD:tä kyseisen tehtävän keskimääräisestä RT:stä, poistetaan.

On olemassa todisteita TBR:n ja EBR:n stabiilisuudesta ajan myötä, mikä on yhdenmukainen sen käsityksen kanssa, että nämä markkerit heijastavat vakaita, piirteitä muistuttavia hermoprosesseja. Valtiosta riippuvien olosuhteiden vaikutusta näihin toimenpiteisiin ei kuitenkaan vielä täysin ymmärretä. Tässä tutkimuksessa lähtötilanteen TBR ja EBR mitataan jokaisena testauspäivänä, mutta vain yhtä näistä TBR:stä ja yhtä näistä EBR-perusmittauksista käytetään piirremäisenä hermomarkkerina maltillisuusanalyyseissä. Valinta, mitä näistä perusmitoista käytetään moderointianalyyseissä, perustuu seuraaviin sääntöihin:

1. Jos tutkijat havaitsevat, että TBR- tai EBR-perusmittaukset päivänä 1 ovat hyvin samankaltaisia ​​(keskiarvovertailu ja/tai korrelaatio) niiden vastaavien lähtötason mittausten kanssa 2. ja 3. päivänä, moderaatioanalyyseissä käytetään 1. päivän perusmittauksia.
2. Jos tutkijat havaitsevat, että TBR- tai EBR-perusmittaukset päivänä 1 eroavat suuresti niiden vastaavista lähtötason mittauksista päivänä 2 TAI päivänä 3, 1. päivän perusmittauksia käytetään maltillisuusanalyyseissä.
3. Jos tutkijat huomaavat, että TBR- tai EBR-perusmittaukset päivänä 1, päivänä 2 ja päivänä 3 eroavat suuresti toisistaan, moderaatioanalyyseissä käytetään päivän 1 perusmittauksia.
4. Jos tutkijat havaitsevat, että TBR- tai EBR-perusmittaukset päivänä 2 ja 3 ovat hyvin samankaltaisia, mutta eroavat suuresti niiden vastaavista lähtötilanteen mittauksista päivänä 1, keskimääräisiä 2. ja 3. päivän perusmittauksia käytetään maltillisuusanalyyseissä.