Wpływ pobudzenia na uczenie się motoryczne, pamięć i zdolność obrazowania motorycznego w młodej populacji

Aby osiągnąć cele badania polegające na określeniu i ilościowym określeniu wpływu poziomów pobudzenia na uczenie się precyzyjnego zadania manualnego oraz na zdolności obrazowania motorycznego, niniejsze badanie zostanie przeprowadzone. Opracowanie badania odbędzie się w klimatyzowanym pomieszczeniu należącym do Uniwersytetu Alcala, Uniwersytetu Complutense w Madrycie lub Uniwersytetu Europejskiego w Madrycie. Studia mogą być również prowadzone w innych hiszpańskich i międzynarodowych ośrodkach uniwersyteckich, za zgodą i zezwoleniem odpowiednich ośrodków. Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z wszystkimi krajowymi i międzynarodowymi przepisami, regulacjami i zaleceniami.

Projekt badania będzie podłużny, eksperymentalny, randomizowany i podwójnie ślepy, jak określono w obecnym rejestrze.

Populacja badana będzie składała się z uczestników, którzy są studentami studiów licencjackich i podyplomowych w ośrodkach uniwersyteckich, w których będą prowadzone badania, z których uczestnicy będą rekrutowani. Wszyscy uczestnicy włączeni do badania muszą spełniać kryteria wyboru badania i wziąć w nim udział dobrowolnie po zapoznaniu się z ulotką informacyjną i podpisaniu formularza świadomej zgody.

Badanie będzie składało się z trzech grup interwencyjnych, w których wywołane zostanie odpowiednio niskie, średnie lub wysokie pobudzenie. Każda grupa będzie składać się z minimum 30 osób, aby móc zbadać pożądany efekt.

Po tym, jak każdy uczestnik dobrowolnie zdecyduje się wziąć udział w badaniu, zostanie przeprowadzony wstępny kwestionariusz, aby upewnić się, że każdy uczestnik spełnia kryteria włączenia do badania. W tym momencie uczestnik zostanie zakodowany i nadany mu numer, który będzie służył do identyfikacji przez cały okres badania. Uczestnicy wezmą udział w Inwentarzu Stanu i Cechy Lęku (STAI), jednym z najczęściej używanych narzędzi do samoopisowej oceny lęku i równoważnym z miarą stresu, ponieważ uwzględnia on ilość stresujących bodźców. W ten sposób oceniane będą dwa komponenty lęku: lęk jako stan i lęk jako cecha. Uczestnicy z wynikami wskazującymi na lęk jako stan lub jako cechę zostaną wykluczeni z badania, a ci z wynikami wskazującymi ani na lęk jako cechę, ani na lęk jako cechę zostaną włączeni. Uwzględnieni uczestnicy zostaną losowo przydzieleni przez zapieczętowane koperty podzielone według płci do jednej z trzech grup eksperymentalnych: niskiego, średniego i wysokiego pobudzenia. Uczestnicy wezmą również udział w Kwestionariuszu Obrazowania Ruchu-3 (MIQ-3) w celu zmierzenia wewnętrznych zdolności wzrokowych, zewnętrznych i kinestetycznych oraz kwestionariusza Edinburgh Handedness Inventory (EHI) w celu określenia lateralizacji uczestnika. W zależności od grupy, do której uczestnicy zostali przydzieleni, uczestnicy będą wizualizować serię obrazów Międzynarodowego Systemu Obrazów Afektywnych (IAPS), które wywołają różne stany pobudzenia. IAPS jest jednym z najczęściej stosowanych standaryzowanych zestawów bodźców wywołujących emocje w badaniach eksperymentalnych i wykazano, że powoduje on wiarygodne i mierzalne zmiany we wszystkich trzech systemach reakcji emocjonalnych w badanej populacji: subiektywno-werbalnym, behawioralnym i fizjologicznym. Po wizualizacji obrazów uczestnicy nauczą się precyzyjnego zadania manualnego ręką niedominującą. Zadanie będzie polegało na przejechaniu na tablecie graficznym obwodu 127 mm w tempie 2 sekund na okrążenie, które zostanie ustawione przez metronom za pomocą bezprzewodowego pióra, które nie pozostawi śladów atramentu, ale zapisze dane w MATLABie programować za pomocą tabletu graficznego. W ten sposób rejestrowane będą dane z procesu uczenia się i pamięci krótkotrwałej zadania. Następnie nastąpi 20-minutowa przerwa, podczas której uczestnicy ponownie wykonają MIQ-3. Wreszcie dane zadania zostaną zebrane w celu zarejestrowania długoterminowej pamięci zadania ręcznego.

Ponadto podczas wszystkich eksperymentów rejestrowana będzie aktywność elektrodermalna i zmienność rytmu serca za pomocą opaski na nadgarstek do pomiaru zmiennych fizjologicznych Empatica E4. Ten pomiar zmiennych fizjologicznych posłuży do potwierdzenia, że ​​wygenerowano znaczący efekt emocjonalny i do przetestowania procesów obrazowania motorycznego, ponieważ zarówno pobudzenie, jak i obrazowanie motoryczne powodują aktywację autonomicznego układu nerwowego.

Analiza i przetwarzanie danych z MATLAB wersja R2020b oraz opaski Empatica E4 zostanie przeprowadzone z wykorzystaniem oprogramowania statystycznego SPSS 25.0 oraz oprogramowania Kubios HRV (do analizy HRV).

Najpierw zostaną przeprowadzone odpowiednie analizy statystyczne, aby sprawdzić, czy dane rozkładają się zgodnie z krzywą standardową za pomocą testu Shapiro-Wilka oraz ocenić wpływ płci i wieku.

Następnie przeprowadzona zostanie analiza opisowa częstości względnych i bezwzględnych dla zmiennych jakościowych płci i wieku oraz zbadana zostanie ich jednorodność za pomocą testu chi-kwadrat. Przeprowadzona zostanie również opisowa analiza zmiennych ilościowych czasu, błędu, szybkości, dokładności, aktywności elektrodermalnej, zmienności rytmu serca oraz kinestetycznych, wewnętrznych i zewnętrznych obrazów wizualnych. Jeżeli zmienna jest zgodna z normą, oblicza się średnią, zakres i odchylenie standardowe. Jeżeli zmienne nie będą zgodne z normalnością, zostaną wykonane testy nieparametryczne.

Analiza porównawcza zostanie przeprowadzona za pomocą mieszanej analizy ANOVA, aby zobaczyć różnice w wartościach średnich odpowiednich dla sterowania motorycznego (czas, błąd, prędkość i dokładność) oraz różnice między pierwszym i ostatnim okrążeniem oraz między kolejnymi okrążeniami zadania w tym samym czterech parametrów, zarówno w zadaniu realizowanym w krótkim, jak i długim okresie. Dalsza analiza ANOVA zostanie przeprowadzona pod kątem zdolności obrazowania, porównując wyniki uzyskane w dwóch odpowiednich punktach podczas eksperymentu.

Efekt uczenia się między okrążeniami będzie analizowany za pomocą ANOVA z powtarzanymi pomiarami, porównujący każdy parametr pomiaru sterowania silnikiem w odniesieniu do współczynnika okrążeń. Aktywność elektrodermalna i zmienność rytmu serca podczas pomiaru zdolności obrazowania, indukowania stanów emocjonalnych, manualnego uczenia się zadań i jego utrzymania w krótkim i długim okresie będą również badane za pomocą ANOVA z powtarzanymi pomiarami.

Dla testowania hipotez zostanie ustawiony poziom istotności 0,05.