Effetti dell'EEG-neurofeedback sulla funzione cognitiva

2. MATERIALI E METODI

2.1. Soggetti Un totale di 50 studenti maschi sani verrà assegnato in modo casuale a uno dei due gruppi di 25 soggetti ciascuno utilizzando un metodo di randomizzazione computerizzato. Il gruppo addestrato sarà sottoposto a 3 settimane di formazione EEG-NFB, mentre il gruppo di controllo non sarà sottoposto a formazione. I criteri di inclusione per la partecipazione allo studio saranno l'assenza di disturbi neurologici e deficit motori o cognitivi, la mancanza di incidenti neurologici in passato, l'età compresa tra 20 e 25 anni, il sesso maschile e la destrezza (questo criterio di inclusione servirà a evitare un'influenza di lateralizzazione e di genere sui risultati dei test psicologici). Lo studio è stato approvato dal comitato etico della Scuola Universitaria di Educazione Fisica di Wroclaw e sarà condotto in conformità con i principi delineati nella Dichiarazione di Helsinki.

2.2. Procedura sperimentale I gruppi TR e CO saranno testati ciascuno due volte negli stessi periodi di tempo, cioè prima del periodo di 3 settimane di addestramento EEG-NFB (PRE) e dopo il periodo di addestramento (POST). Durante le sessioni sperimentali PRE e POST, tutti i soggetti saranno sottoposti a test psicologici per valutare la funzione esecutiva. I test PRE in entrambi i gruppi verranno eseguiti da 1 a 4 giorni prima del primo giorno del periodo di addestramento EEG-NFB, mentre i test POST verranno eseguiti da 1 a 4 giorni dopo l'ultimo giorno del periodo di addestramento EEG-NFB per garantire che le misurazioni non essere dovuto agli effetti dell'ultima singola sessione di allenamento nel gruppo TR.

2.3. Valutazione psicologica Tutti i soggetti saranno sottoposti a test cognitivi (TMT e ST), che saranno eseguiti da un ricercatore esperto. Ci saranno due parti del TMT: TMT-A, in cui un soggetto collega i numeri in ordine sequenziale; e TMT-B, in cui il soggetto alterna numeri e lettere (1, A, 2, B, ecc.). Il primo viene utilizzato per esaminare la velocità di elaborazione cognitiva, mentre il secondo valuta la funzione esecutiva. Il ST si compone anch'esso di due parti: ST-I, in cui un soggetto legge una lista di 40 parole, che sono nomi di colori stampati nel colore stesso; e ST-II, dove i nomi dei colori sono stampati in un colore incongruente e il soggetto deve ignorare la parola e nominare correttamente il colore dell'inchiostro. Il primo viene utilizzato come misura della velocità di elaborazione e il secondo per testare l'attenzione selettiva e l'inibizione. Ai soggetti verranno fornite istruzioni prima di iniziare il TMT e il ST. In entrambi i test ST i soggetti riceveranno le stesse istruzioni di "nominare il colore dell'inchiostro" e non saranno informati in ST-I che tutti i nomi/inchiostri corrispondono. Tutti i test (entrambe le parti di TMT e ST) saranno preceduti da prove preparatorie/addestrative, una versione simile ma più breve delle prove principali. Prima di iniziare ogni test, i soggetti saranno istruiti a concentrarsi e ad utilizzare le loro capacità di massima attenzione durante la sessione di test. In entrambi i test (TMT e ST), il tempo impiegato per completare il test verrà utilizzato come misura della prestazione, con un tempo più breve che riflette una prestazione migliore. I test saranno somministrati in una stanza tranquilla con un solo e sempre lo stesso sperimentatore presente.

2.4. Procedura di allenamento EEG-NFB Il programma di allenamento EEG-NFB comprenderà nove sessioni di allenamento (tre volte a settimana per un periodo di 3 settimane) ciascuna della durata di 30 min. La formazione EEG-NFB sarà condotta con ProComp Infiniti Encoder e BioGraph Infiniti Software v.5.1.3. Il protocollo di allenamento sarà impostato per diminuire il valore EEG TBR. Per le 12 sessioni di allenamento, tutti i partecipanti saranno sottoposti allo stesso protocollo EEG-NFB in C3 (secondo il sistema 10-20), che è correlato all'area 4 di Brodmann. Questa posizione è selezionata perché anche il TMT e il ST utilizzati per quantificare l'effetto EEG-NFB sono correlati all'attività in questa regione del cervello. Le sessioni di formazione EEG-NFB consistono in un periodo di riferimento di 20 secondi (ovvero senza feedback), una presentazione di feedback di 30 minuti e un altro periodo di riferimento di 20 secondi. I soggetti saranno seduti davanti allo schermo di un computer e le animazioni saranno utilizzate come feedback; l'animazione inizia quando il soggetto è sufficientemente a fuoco per 20 s. Tre animazioni di 10 minuti (anatra volante, corsa sulle montagne russe e palla in movimento) verranno mostrate al soggetto durante ogni sessione di formazione EEG-NFB. Verranno registrati il ​​segnale EEG grezzo, il valore TBR nel tempo, il rumore del segnale EEG e le ampiezze delle onde theta e beta EEG.

I valori TBR saranno registrati e calcolati per ogni sessione di allenamento per il gruppo TR e saranno confrontati tra l'inizio della prima e l'inizio dell'ultima sessione di allenamento EEG-NFB, per determinare se l'allenamento di 3 settimane ha portato a una diminuzione del TBR valore.

2.5. Analisi statistica Il test di Shapiro-Wilk sarà utilizzato per stimare la distribuzione dei parametri psicologici. Il test dei ranghi con segno di Wilcoxon o il test t di Student verrà utilizzato per valutare la significatività statistica delle differenze per i confronti di campioni appaiati (ad esempio, tra le sessioni di test PRE e POST). Il test di Mann-Whitney o il test t di Student saranno utilizzati per confronti di campioni non appaiati (cioè tra gruppi TR e CO). L'entità/importanza delle differenze sarà calcolata utilizzando il valore d della dimensione dell'effetto Cohen per i risultati dei test psicologici; un valore pari a 0 indica nessun effetto, mentre valori > 0,2, > 0,6 e > 0,8 indicano rispettivamente effetti piccoli, moderati e ampi. Il valore P ≤ 0,05 sarà considerato statisticamente significativo per tutte le analisi. Tutte le analisi statistiche saranno eseguite utilizzando il software SPSS Statistics 22.0 (IBM, Armonk, NY, USA).