Maintenir les performances de l'aviateur pendant un vol opérationnel prolongé

Les volontaires fixeront d'abord un rendez-vous pour compléter le consentement éclairé, les procédures de dépistage et rencontrer le médecin de l'étude. Une fois l'éligibilité vérifiée, les volontaires effectueront des évaluations de base. À la fin des évaluations de base, les volontaires seront programmés pour leurs visites de retour et recevront leur actiwatch. La planification se fera de manière à ce qu'il y ait au moins 16 heures entre les évaluations de base et leur première visite de traitement, tandis que les visites de traitement seront programmées de manière à ce qu'il y ait au moins 48 heures entre les visites. La stimulation sera contrebalancée par au moins 48 heures entre les livraisons pour permettre une période de lessivage (Nitsche & Paulus, 2001). La planification sera faite de telle sorte que les participants individuels soient toujours programmés à la même heure de la journée pour contrôler les effets du rythme circadien et les différences individuelles.

Visite 1 : Planification des tests, consentement éclairé, procédures de dépistage et évaluations de base.

Au cours de cette visite, les sujets seront informés qu'ils doivent avoir 8 heures de sommeil la nuit avant chaque session de test, avec un minimum de 6 acceptés pour participer (confirmé par un actiwatch et auto-rapport). Un minimum de 6 heures sera accepté pour éviter la perte potentielle de sujets qui ne sont pas en mesure d'obtenir 8 heures. Cependant, 8 heures seront soulignées pour encourager les sujets à bien se reposer avant les jours de test. Ils seront également invités à s'abstenir de prendre en charge les médicaments en vente libre susceptibles d'induire de la somnolence pendant toute la durée de l'étude, et de s'abstenir d'utiliser tout stimulant, y compris la caféine, pendant au moins 16 heures avant la participation à l'étude, d'éviter la consommation d'alcool pendant une période minimum de 24 heures avant la participation, et éviter l'utilisation de nicotine pendant au moins 2 heures avant l'étude. Ceux-ci sont priés d'obtenir des enregistrements physiologiques propres (par exemple, Gilbert, Dibb, Plath, & Hiyane, 2000 [caféine, nicotine] ; Kähkänen, Wilenius, Nikulin, Ollikainen, & Ilmoniemi, 2003 [alcool]). Si le participant signale l'utilisation d'un stimulant, de médicaments induisant la somnolence, de nicotine, d'alcool, ou si l'actiwatch indique moins de 6 heures de repos, le participant sera libéré de l'étude pour ce jour et invité à reprogrammer. En cas d'échec de l'actiwatch, la confirmation reposera sur l'auto-déclaration et sera enregistrée dans le journal de l'étude.

Suite au consentement éclairé, les sujets rempliront un questionnaire sur les antécédents médicaux avec un médecin de l'étude qui comprend les habitudes de consommation de caféine afin de déterminer les effets secondaires possibles dus au sevrage de la caféine. Un membre de l'équipe de recherche mesurera et enregistrera les signes vitaux du sujet (température, fréquence respiratoire, tension artérielle, pouls et saturation en oxygène) sur le questionnaire sur les antécédents médicaux. Le médecin de l'étude examinera le questionnaire sur les antécédents médicaux et les signes vitaux pour prendre une décision finale concernant l'éligibilité. En plus de déterminer l'éligibilité, le médecin de l'étude ou le médecin traitant discutera avec le sujet des habitudes de consommation régulière de caféine et si le sujet est susceptible de ressentir des effets secondaires négatifs associés au sevrage de la caféine (par exemple, des maux de tête). S'ils sont jugés éligibles par le médecin de l'étude, les sujets seront alors inscrits à l'étude, rempliront le formulaire de base de données du registre des volontaires, recevront l'actiwatch et recevront des instructions verbales sur son utilisation et recevront un document de directives de participation. Après avoir reçu l'actiwatch et les directives, le sujet se verra offrir la possibilité de se familiariser avec la stimulation. Il s'agira d'appliquer la stimulation à l'intensité prescrite (2 mA) pendant une durée de 5 minutes, avec l'anode en F3 et la cathode sur le biceps controlatéral (bras droit). Le but de ceci sera de permettre au sujet de faire l'expérience de la stimulation afin qu'il sache à quoi s'attendre pour les jours de stimulation. Une fois la stimulation appliquée, les électrodes seront retirées et les sujets rempliront les questionnaires suivants : questionnaire démographique, Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ), Adult ADHD Self Report Scale (ASRS), Sleep Timing Questionnaire (STQ), Beck Depression Inventory (BDI), Shipley's Institute of Living Scale (SILS), Convergence Insufficiency Symptom Survey (CISS), Samn-Perelli Fatigue Scale, Short Stress State Questionnaire (SSSQ), Behavioral Inhibition/Evitement Scales (BIS/BAS), Karolinska Sleepiness Scale ( KSS) et Profile of Mood States - Short Form (POMS-SF). Le sujet terminera ensuite une session de base de la tâche de traitement rapide de l'information visuelle (RVIP) et de la tâche de performance continue de Conners (CPT). Une fois les questionnaires remplis, l'électroencéphalogramme sera placé sur les sujets et des mesures de base seront prises, qui est une série de trois tâches informatisées fournies par Advanced Brain Monitoring (ABM Tasks) qui seront utilisées pour la ligne de base et pré- / post- Mesures EEG de stimulation. Les sujets rencontreront ensuite le pilote de recherche qui passera en revue les tâches de vol requises de cette étude et escortera le sujet dans le simulateur pour la familiarisation et la collecte de données de base sur les performances de vol. Pendant le vol de familiarisation, le pilote de recherche s'assurera que le sujet est capable de respecter les normes de vol prescrites telles que maintenir les caps, les vitesses et les altitudes spécifiés avec un minimum d'entrées/invites, qui seront enregistrées sur la feuille des normes de vol. Le vol de base consistera en un scénario similaire, mais pas exact, aux scénarios qui seront exécutés les jours de traitement. Les performances de base et l'EEG seront enregistrés et archivés pour analyses/interprétation. Les sujets seront libérés à ce stade de la journée.

Visites 2-3 : séances de test de stimulation tDCS.

Les sujets reviendront pour la deuxième visite au minimum 16 heures après leur première visite. Les visites deux et trois seront programmées de manière à ce qu'il y ait au moins 48 heures entre les visites pour éviter les effets de report de l'application de stimulation. Les procédures pour les deux visites seront les mêmes. Lorsque le sujet arrive, le respect des instructions de l'étude sera vérifié et enregistré sur la fiche de conformité du sujet. Si le sujet ne respecte pas les instructions de consommation de médicaments/stimulants/alcool ou si l'actiwatch indique moins de 6 heures de repos, le sujet sera libéré de l'étude pour ce jour et invité à reprogrammer. En cas d'échec de l'actiwatch, la confirmation reposera sur l'auto-déclaration et sera enregistrée dans le cahier d'étude.

Les sujets rempliront ensuite le questionnaire sur les effets secondaires, le KSS, l'échelle de fatigue Samn-Perelli, le SSSQ et le POMS-SF pour déterminer si des symptômes physiques sont présents avant la stimulation (par exemple, des maux de tête) et des troubles de l'humeur. Une fois les questionnaires remplis, les signes vitaux du sujet seront mesurés et enregistrés sur le questionnaire sur les effets secondaires.

Ensuite, le sujet sera préparé pour compléter les scénarios de vol et recevoir une stimulation. Tout d'abord, le sujet sera équipé de l'EEG et des enregistrements de base de pré-stimulation seront obtenus pendant que le sujet effectue une itération supplémentaire des tâches ABM. Ensuite, le cuir chevelu sera marqué pour le placement des électrodes tDCS à l'aide d'un marqueur lavable. Cela sera fait au fur et à mesure que l'EEG est retiré afin que les emplacements des électrodes EEG puissent être utilisés pour identifier l'emplacement des électrodes tDCS. Le nettoyage du cuir chevelu se fera au besoin. Une fois retiré, le sujet sera escorté jusqu'au simulateur où les électrodes tDCS seront mises en place. Le sujet se verra offrir la possibilité de faire les ajustements nécessaires pour le confort et de se re-familiariser avec le simulateur. Une fois à l'aise, un briefing de mission pré-vol sera donné par le pilote de recherche suivi de l'achèvement d'une liste de contrôle pré-vol standard. Celles-ci sont estimées à environ 20 minutes au total. Une fois le briefing et la checklist terminés, le scénario de vol commencera. Ils ont été conçus pour nécessiter un minimum d'interventions de la part des pilotes et ont été précédemment validés comme une faible charge de travail. Deux scénarios de vol ont été conçus qui incluent le même nombre de manœuvres et nécessitent les mêmes paramètres de vol (par exemple, vitesse, altitude). Un vol impliquera un vol de Fort. Rucker à Montgomery et l'autre vol sera inversé (Montgomery à Ft. Rucker) afin que les sujets ne répètent pas exactement le même vol deux fois. Ainsi, les sujets piloteront un scénario lors de la deuxième visite et un scénario différent lors de la troisième visite, qui sera contrebalancé entre les sujets.

Le moment de la stimulation différera en attribuant au hasard les sujets à l'un des deux groupes. Le groupe A recevra la stimulation active pendant le briefing pré-mission et l'achèvement de la liste de contrôle avant vol, pour un total de 20 minutes, afin d'évaluer si l'application de la stimulation au début du vol empêche l'apparition de performances dégradées. Le groupe B recevra la stimulation active à deux moments, chacun pour une durée de 10 minutes, pour un total de 20 minutes. La première administration de stimulation aurait lieu à 30 minutes de vol, tandis que la deuxième administration aurait lieu à 60 minutes de vol. Cela sera fait pour évaluer si la stimulation appliquée pendant la période prévue de perte de vigilance (environ 30 minutes après le début de la tâche) compensera cette perte. Pour clarifier, le moment du stimulus est un facteur inter-groupes. Une tâche secondaire sera également mise en œuvre pour mesurer si des changements de performance se produisent sur la performance de la tâche principale ou secondaire. La tâche secondaire consistera en des appels radio périodiques auxquels le pilote devra répondre et des réponses physiques à des cibles visuelles présentées sur une tablette placée dans le cockpit. Chaque groupe connaîtra également une condition de stimulation factice où, à chacun des intervalles, la stimulation sera appliquée pendant 10 % de la période de stimulation correspondant à leurs affectations de groupe (groupe A : 30 s de temps de montée, 60 s de stimulation, 30 s de temps de descente, pendant 2 minutes au total ; Groupe B : 2 livraisons avec un temps de montée en puissance de 30 s et un temps de décélération de 30 s, pour un total de 1 minute).

À la fin du vol, le sujet sera escorté hors du simulateur, les électrodes tDCS seront retirées. Le sujet remplira le NASA TLX, le questionnaire sur les effets secondaires, le KSS, l'échelle de fatigue Samn-Perelli, le SSQ, le POMS-SF et le BDI pour déterminer si des symptômes physiques ou des changements de somnolence/d'humeur peuvent s'être produits en raison de la stimulation. Le questionnaire sur les effets secondaires physiques et le BDI seront examinés immédiatement après avoir été remplis pour évaluer le score. Si un score supérieur à cinq est obtenu sur le questionnaire sur les effets secondaires, le médecin de l'étude en sera informé et consultera le sujet pour évaluer si les symptômes signalés sont dus à la stimulation et si le sujet peut continuer en toute sécurité, doit être reprogrammé pour un autre jour, ou doit être retiré de l'étude. Une fois les questionnaires remplis, l'EEG sera réappliqué pour enregistrer les données pendant que le participant complète une itération de chacun des RVIP et CPT. Une fois toutes les tâches terminées, le sujet remplira un questionnaire post-stimulation (annexe U) pour évaluer si le sujet pouvait détecter des différences entre la stimulation active et factice, et si le sujet pensait que la stimulation altérait les performances. Ensuite, le sujet sera escorté jusqu'au salon des sujets. Le sujet restera dans le salon des sujets où il aura accès à des activités (lecture, télé, ping pong, etc.) pendant les 8 heures suivantes. Toutes les deux heures après la première administration de RVIP et de CPT, une autre administration de RVIP et de CPT sera administrée, ainsi que le questionnaire sur les effets secondaires physiques, KSS, Samn-Perelli Fatigue Scale, SSSQ et POMS-SF. Cela nous permettra de suivre l'évolution temporelle des effets tDCS. Après les tâches finales et l'administration du questionnaire, le sujet sera libéré pour la journée et rappelé de garder l'actiwatch allumé pour enregistrer tout changement de sommeil. Comme la troisième visite sera la dernière visite de traitement, le participant sera invité à rendre l'actiwatch à un moment qui lui convient, mais au moins 48 heures après l'application de la stimulation pour assurer la mesure d'au moins deux nuits de sommeil. L'indemnisation dépendra du retour de l'appareil actiwatch, car les sujets devront remplir leur formulaire fiscal 1099 lors du retour de la montre.

La durée totale d'une session de test est d'environ douze heures. Avant la libération, un membre de l'équipe de recherche vérifiera les signes vitaux, puis le sujet rencontrera brièvement le médecin de l'étude pour déterminer si le sujet peut être libéré en toute sécurité et libéré pour la journée. Le tableau 5 présente le temps requis pour chaque activité. À la fin de la troisième séance, il sera rappelé au sujet de rendre l'actiwatch dans au moins 48 heures et de continuer à la porter jusqu'à son retour. Au retour de l'actiwatch, le KSS sera administré une fois de plus. Enfin, le questionnaire post-étude sera administré pour évaluer l'utilisabilité/l'acceptation du tDCS.