A mentális fáradtság hatása az agyi oxigenizációra állóképességi gyakorlatok során

A vizsgálók randomizált, vak, placebo-kontrollos, ellensúlyozott, keresztezett elrendezést alkalmaznak. A tanulmány valódi célja az lesz, hogy visszatartsák a résztvevőket azáltal, hogy olyan résztvevőket vonnak be, akik nincsenek tisztában a mentális fáradtság lehetséges negatív hatásaival. A résztvevőket úgy tájékoztatjuk, hogy a vizsgálatot a különböző kognitív feladatok egy későbbi kerékpározásra gyakorolt ​​hatásáról szóló vizsgálatként magyarázzuk. a kognitív feladatnak a kognitív és kerékpáros feladatra gyakorolt ​​hatását illetően a vizsgálók egyenlő elvárásokat támasztanak a kísérleti és a kontrollvizsgálatban résztvevő valamennyi résztvevővel szemben. Az utolsó vizsgálat végén a vizsgálók szabványosított kérdést tesznek fel, hogy nyomon kövessék a vizsgálat céljával kapcsolatos gondolataikat.

A kísérlet 3 egymást követő kísérletből áll majd, amelyet a VUB hangszigetelt klímakamrájában (20°C és 40% relatív páratartalom) hajtanak végre. A résztvevőket három egymást követő héten vissza kell térniük. A kísérleti próbák során képzett személyzet (predoktori kutatók és képzett mesterhallgatók) jelen lesz. Az első látogatás alkalmával az alanyok elolvassák és aláírják a tájékozott beleegyező nyilatkozatot, és alapos magyarázatot kapnak arról, hogy mit várnak el tőlük, ezt követően lehetőségük lesz kérdéseket feltenni. Az aláírás után a résztvevők egy ismerkedési próbát hajtanak végre, amelyben minden eljárást úgy hajtanak végre, mintha kísérleti próba lenne, kivéve a 60 perces kognitív feladatot. A 60 perces kognitív feladat helyett a résztvevők maximális kognitív képessége kerül meghatározásra. Ezért egy 96 ingerből álló blokkra osztott Stroop feladatot használunk. Minden blokk után kiszámításra kerül a pontosság (ACC). Ha az ACC magasabb, mint 85%, a Stroop feladat nehézsége megnő az inger bemutatási idő (SPT) csökkentésével. Ha az ACC kisebb, mint 85%, ez a blokk „hibának” minősül, és az alanynak meg kell ismételnie a blokkot az SPT megváltoztatása nélkül. Az első blokk SPT-je 1500 ms lesz, és a fő célja a feladat megismerése lesz. A kívánt pontosság elérésekor az SPT a következő sorrendben csökken: 1100, 900, 800, 700, 650, 600, 550 ms… az egyéni kognitív terhelés meghatározásához. Az egyes blokkok kezdete előtt az alanyok szünetet tarthatnak, ha akarnak. Ha az alany három hibát követ el egymás után, vagy öt hibát követ el a teljes próba során, a próba befejezettnek minősül, és befejeződik. Az utolsó, sikeresen teljesített blokk SPT-jét az adott személy maximális kapacitásának tekintjük, és a 60 perces Stroop-feladat nehézségének egyéni meghatározására használják fel. Folyamatos visszacsatolás lesz az előadásról, hogy motiválják az alanyokat, ahogy erre Kurzban et al. hogy fontos legyen a feladatmegosztáshoz.

A következő két vizsgálatot kiegyenlített véletlenszerű sorrendben hajtják végre, egy mentális fáradtság vizsgálatot (MF) és egy kontroll vizsgálatot (CON). A véletlenszerűsítést webalapú számítógépes program (www.randomization.com) segítségével biztosítjuk. a kezelési sorrend meghatározásához (MF vagy CON vizsgálat; részletekért lásd a beavatkozást). A teljes gyógyulás biztosítása érdekében minden kísérletet legalább 5 nap választ el egymástól.

A kísérleti kísérletek elvégzésére a laboratóriumba érkezés után a résztvevőket felkérik, hogy menjenek ki a WC-be, majd lépjenek be a 20°C-os és 40%-os relatív páratartalmú klímakamrába. A résztvevőknek 2 kérdőívet kell kitölteniük (~3 perc), hogy megbecsüljék a hangulatot és a motivációt. NIRS berendezést alkalmaznak. A NIRS-optódapárt prefrontálisan alkalmazzák. A NIRS mérés megkezdi a hemodinamikai változások ellenőrzését a felszívódási periódus alatt. A fiziológiai méréseket (HR, SaO2, BP, Hb, légzésszám (RR), glükóz, NIRS, lélegeztetés (VE), vérlaktát (BL) rögzítik.

Go/NoGo. Manipulációs ellenőrzésként a Go/NoGo paradigma feladatot fogják használni a kognitív teljesítmény értékelésére, ahogy azt Guo és munkatársai javasolják. (2018) és Kato et al. (2009). A résztvevőknek reagálniuk kell az alanytól körülbelül 1 méterre elhelyezett számítógép képernyőjén megjelenő különböző ingerekre, amelyeket egy általános utasításokat tartalmazó képernyő előz meg. Két különböző inger volt jelen egyszerre: egy Go vagy NoGo inger, valamint egy bal vagy jobb inger (ez azt jelenti, hogy négy kombináció lehetséges: GoRight, GoLeft, NoGoRight és NoGoLeft). Ha Go-stimulust mutatnak be, a résztvevőket arra utasítják, hogy a megfelelő nyilakkal reagáljanak a bal vagy jobb ingerekre. Ha azonban NoGo inger kerül bemutatásra, a résztvevőket arra utasítják, hogy tartózkodjanak attól, hogy a bal vagy a jobb oldali ingerekre reagáljanak. Ez a javasolt paradigma a figyelmet, a válaszgátlást és a munkamemóriát méri, a végrehajtó funkciókat, amelyekre mind következetesen negatívan hat az MF. Az ingerek 500 ms-ig jelennek meg, 1100 és 1700 ms között változó interstimulus idővel. A Go-próbák eredményei közé tartozik a reakcióidő és a pontosság, míg a NoGo-próbák eredménye csak a pontosság. A Go/NoGo kísérletek aránya 80-20% lesz. Mivel a kísérletek hét különböző interstimulus-időre vonatkoznak, 1 vizsgálati ciklus 56 Go és 14 NoGo vizsgálatból áll. Ezenkívül a nagy ERP-k következetes észleléséhez a kutatások azt sugallják, hogy 30-40 ingernek kell jelen lennie. Ezért ahhoz, hogy az ERP-ket NoGo-próbákban vizsgálhassuk, legalább 3 ciklust kell végrehajtani, ami körülbelül 6,5 perces feladat teljes időtartamához vezet (az átlagos 1900 ms-os próbaidőtartamot figyelembe véve).

Mentális fáradtság feladat:

Mentálisan fárasztó feladatként egy módosított Stroop-feladatot használnak, amely a körülbelül 60 perces maximális teszt (ismeretlenség) során nyújtott teljesítményükön alapul, és 336 ingerből álló 6 blokkra osztva. Ebben a feladatban négy színes szó ("rood", "blauw", "groen" és "geel") jelenik meg egyenként a számítógép képernyőjén. A résztvevőknek meg kell adniuk a szó színét, figyelmen kívül hagyva magának a szónak a jelentését. Ha azonban a tinta színe piros, akkor a megnyomandó gomb a szó valódi jelentéséhez kapcsolódó gomb lesz, nem a tinta színe. A megjelenített szót és a tinta színét a számítógép véletlenszerűen választja ki (100%-ban inkongruens), minden inkongruens szó-szín kombináció egyformán gyakori (azaz minden blokkban 84 szó jelenik meg piros, sárga, zöld és kék). Minden szó 34 pontos betűtípussal jelenik meg a képernyőn 1000 ms-on keresztül, az ingerek közötti intervallumban a maximális teszten elért teljesítményük alapján. Az alanyokat arra utasítják, hogy a lehető leggyorsabban és legpontosabban válaszoljanak. A teljesítménypontosság (ACC) és a reakcióidő (RT) értékeléséhez blokkonként összegyűjtjük és átlagoljuk. Mind a 6 blokkot 30 másodperces periódus választja el, amely alatt az ingerek folyamatosan megjelennek, de a kutatók értékelik a mentális fáradtság vizuális analóg skáláját (M-VAS). Az alanyokat arra kérik, hogy húzzanak egy vonalat domináns kezükkel az M-VAS-on, és folytassák a választ a nem domináns kezükkel a négy különböző ingerre. A 30 másodperces Stroop Task eredményeit nem vesszük figyelembe, így a résztvevők kitölthetik az M-VAS skálát, és visszaállíthatják a Stroop Task-ra összpontosítva. Az egyes blokkok során a NIRS, HR, RR és SaO2 adatokat értékelik és átlagolják.

Ellenőrzési feladat:

A kontroll feladatban az alanyoknak egy dokumentumfilmet kell nézniük 60 percen keresztül ugyanazon a számítógép képernyőjén, amelyen a kísérleti próbát használtuk. Az alul- és túlzott izgalom elkerülése érdekében az alanyoknak lehetőségük lesz választani a Netflix több epizódja közül (One Planet, Fagyott világok, Dzsungelek, Part menti tengerek, Desszertektől füves területekig, Nyílt tenger, Édes víz és erdők). dokumentumfilm "Our Planet, 2019" a kutatócsoport javaslata szerint. Az ellenőrző feladat során a fiziológiai és pszichológiai méréseket a mentális fáradtság vizsgálatával azonos időpontokban értékeljük.

A kimerülésig eltelt kerékpáros teszt (TTE):

Az MF- vagy irányítási feladat elvégzése után. A résztvevőket felkérik, hogy a (javasolt) kerékpár-ergométeren helyezkedjenek el (Lode Excalibur Sport, Groningen, Hollandia). 2 perc passzív ülés után az ergométeren 2 perces NIRS-alapértéket mérnek. Ha az összes kiindulási intézkedést összegyűjtötték, a résztvevők 3 perces bemelegítést hajtanak végre a csúcsteljesítmény 40%-án, majd egy négyszögletes munkaterhelést hajtanak végre az előre meghatározott légzéskompenzációs pontjuknak megfelelő kimeneti teljesítménnyel (±80% csúcsteljesítmény). A pedál frekvenciáját szabadon választottuk 60 és 100 RPM között, és percenként rögzítettük. A TTE-t a téglalap alakú munkaterhelés kezdetétől mértük addig, amíg a pedálfrekvencia 60 RPM-nél kisebb volt több mint 5 másodpercig, annak ellenére, hogy egy kutatási asszisztens standardizált verbális bátorítást adott a kezelés elosztására vakon. Ezt a TTE feladatot Marcora és munkatársai korábbi tanulmánya alapján választottuk ki. (2009), akik azt találták, hogy a mentális fáradtság rontja a fizikai teljesítményt. Egy kutató ül az alany mögött, hogy biztosítsa a kezelés betartását. Az alanyok pulzusmérővel lesznek felszerelve a pulzusszám (HR) folyamatos nyomon követésére. A szubjektív pszichológiai értékelés az M-VAS skálával, a National Aeronautics and Space Administration Task Load Index (NASA-TLX), a Matthews és munkatársai, Karolinska Sleepiness Scale (KSS) által kifejlesztett és jóváhagyott sikermotivációs és belső motivációs skálákkal történik. ) és vizuális analóg skála az unalomhoz (B-VAS).