Wpływ zmęczenia psychicznego na dotlenienie mózgu podczas ćwiczeń wytrzymałościowych

Badacze stosują losowy, zaślepiony, kontrolowany placebo, zrównoważony, krzyżowy projekt. Prawdziwym celem badania będzie powstrzymanie uczestników poprzez rekrutację uczestników, którzy nie są świadomi możliwych negatywnych skutków zmęczenia psychicznego. Poinformujemy uczestników w sposób wyjaśniający badanie jako badanie wpływu różnych zadań poznawczych na późniejszą jazdę na rowerze. badacze będą dążyć do równych oczekiwań wobec wszystkich uczestników zarówno w badaniu eksperymentalnym, jak i kontrolnym, dotyczących wpływu zadania poznawczego na zadanie poznawcze i cykliczne. Pod koniec ostatniej próby badacze zadają standardowe pytanie, aby ustosunkować się do swoich przemyśleń na temat celu badania.

Eksperyment będzie się składał z 3 kolejnych prób przeprowadzonych w izolowanej akustycznie komorze klimatycznej (20°C i 40% wilgotności względnej) w VUB. Uczestnicy będą proszeni o powrót przez 3 kolejne tygodnie. Przeszkolony personel (badacze przed doktoratem i przeszkoleni studenci studiów magisterskich) będzie obecny podczas prób eksperymentalnych. Podczas pierwszej wizyty badani przeczytają i podpiszą świadomą zgodę oraz dostaną dokładne wyjaśnienie, czego się od nich oczekuje, po czym będą mieli możliwość zadawania pytań. Po podpisaniu uczestnicy przechodzą próbę zapoznawczą, w której wykonują wszystkie procedury tak, jakby to była próba eksperymentalna, z wyjątkiem 60-minutowego zadania poznawczego. Zamiast 60-minutowego zadania poznawczego zostaną określone maksymalne możliwości poznawcze uczestników. Dlatego zastosowane zostanie zadanie Stroopa podzielone na bloki po 96 bodźców. Po każdym bloku zostanie obliczona dokładność (ACC). Kiedy ACC jest wyższy niż 85%, trudność zadania Stroopa zostanie zwiększona poprzez skrócenie czasu prezentacji bodźca (SPT). Jeśli ACC jest niższe niż 85%, ten blok zostanie uznany za „błąd” i osoba badana musi powtórzyć blok bez zmiany SPT. Pierwszy blok będzie miał SPT 1500 ms i będzie miał główny cel zapoznanie się z zadaniem. Po osiągnięciu wymaganej dokładności SPT będzie się zmniejszać w następującej kolejności: 1100, 900, 800, 700, 650, 600, 550 ms… aby określić indywidualne obciążenie poznawcze. Przed rozpoczęciem każdego bloku badani będą mogli zrobić sobie przerwę, jeśli zechcą. Gdy badany popełni trzy błędy pod rząd lub pięć błędów podczas całej próby, próbę uważa się za zakończoną i zostanie ona zakończona. SPT ostatniego, pomyślnie ukończonego bloku będzie traktowany jako maksymalna zdolność tej osoby i zostanie wykorzystany do zindywidualizowania trudności 60-minutowego zadania Stroopa. Będzie ciągła informacja zwrotna na temat występu, aby zmotywować osoby badane, jak to zauważyli Kurzban i in. być ważne dla zaangażowania zadaniowego.

Następne dwie próby zostaną przeprowadzone w zrównoważonej, losowej kolejności, próba zmęczenia psychicznego (MF) i próba kontrolna (CON). Randomizacja zostanie zapewniona przy użyciu internetowego programu komputerowego (www.randomization.com) w celu ustalenia kolejności leczenia (badanie MF lub CON; szczegóły patrz interwencja). Wszystkie próby zostaną oddzielone co najmniej 5 dniami, aby zapewnić pełne wyzdrowienie.

Po przybyciu do laboratorium na próby eksperymentalne uczestnicy zostaną poproszeni o udanie się do toalety, po czym wchodzą do komory klimatycznej, w której panuje temperatura 20°C i wilgotność względna 40%. Uczestnicy będą musieli wypełnić 2 kwestionariusze (~3 min), aby ocenić nastrój i motywację. Zastosowany zostanie sprzęt NIRS. Para NIRS-optoda zostanie zastosowana przedczołowo. Rozpocznie się pomiar NIRS w celu weryfikacji zmian hemodynamicznych w okresie absorpcji. Rejestrowane będą pomiary fizjologiczne (HR, SaO2, BP, Hb, częstość oddechów (RR), glukoza, NIRS, wentylacja (VE), mleczan krwi (BL).

Idź / Nie idź. Jako kontrolę manipulacji, zadanie paradygmatu Go / NoGo zostanie wykorzystane do oceny wydajności poznawczej, zgodnie z sugestią Guo i in. (2018) oraz Kato i in. (2009). Zadaniem uczestników jest reagowanie na różne bodźce wyświetlane na ekranie komputera w odległości około 1 metra od osoby badanej, poprzedzone ekranem z ogólnymi instrukcjami. W tym samym czasie obecne były dwa różne bodźce: bodziec Go lub NoGo oraz bodziec lewy lub prawy (co oznacza, że ​​możliwe są cztery kombinacje: GoRight, GoLeft, NoGoRight i NoGoLeft). Jeśli prezentowany jest bodziec Go, uczestnicy są instruowani, aby zareagowali na lewy lub prawy bodziec za pomocą odpowiednich strzałek. Jeśli jednak prezentowany jest bodziec NoGo, uczestnicy są instruowani, aby powstrzymali się od reagowania na lewy lub prawy bodziec. Ten proponowany paradygmat mierzy uwagę, hamowanie reakcji i pamięć roboczą, funkcje wykonawcze, na które konsekwentnie negatywnie wpływa MF. Bodźce będą prezentowane przez 500 ms, ze zmiennym czasem między bodźcami między 1100 a 1700 ms. Wyniki prób Go obejmują czas reakcji i dokładność, podczas gdy wyniki prób NoGo to tylko dokładność. Stosunek prób Go/NoGo wyniesie odpowiednio 80 do 20%. Ponieważ próby dotyczą siedmiu różnych czasów międzybodźcowych, 1 cykl prób składa się z 56 prób Go i 14 prób NoGo. Co więcej, aby konsekwentnie wykrywać duże ERP, badania sugerują, że powinno być obecnych od 30 do 40 bodźców. Dlatego, aby móc zbadać ERP w próbach NoGo, konieczne są co najmniej 3 cykle, co prowadzi do całkowitego czasu trwania zadania około 6,5 min (biorąc pod uwagę średni czas trwania próby 1900 ms).

Zadanie zmęczenia psychicznego:

Jako zadanie męczące psychicznie zostanie użyte zmodyfikowane zadanie Stroopa, oparte na ich wykonaniu podczas maksymalnego testu (sesja zapoznawcza) trwającego około 60 min, podzielonego na 6 bloków po 336 bodźców. W tym zadaniu cztery kolorowe słowa („rood”, „blauw”, „groen” i „geel”) zostaną wyświetlone pojedynczo na ekranie komputera. Uczestnicy będą musieli wskazać kolor słowa, ignorując znaczenie samego słowa. Jeśli jednak kolor atramentu jest czerwony, przycisk, który należy nacisnąć, będzie przyciskiem związanym z prawdziwym znaczeniem słowa, a nie kolorem atramentu. Przedstawione słowo i kolor jego tuszu zostaną losowo wybrane przez komputer (100% niespójności), przy czym wszystkie niespójne kombinacje wyraz-kolor będą jednakowo powszechne (co oznacza, że ​​w każdym bloku zostaną przedstawione 84 słowa w kolorze czerwonym, żółtym, zielonym i niebieski). Każde słowo będzie prezentowane na ekranie czcionką 34-punktową przez 1000 ms z przerwą między bodźcami w oparciu o ich wyniki w teście maksymalnym. Badani zostaną poinstruowani, aby odpowiedzieć tak szybko i dokładnie, jak to możliwe. Aby ocenić dokładność wykonania (ACC) i czas reakcji (RT) będą zbierane i uśredniane w każdym bloku. Każdy z 6 bloków będzie oddzielony 30-sekundowym okresem, w którym bodźce będą się pojawiać, ale gdzie badacze ocenią wizualną skalę analogową zmęczenia psychicznego (M-VAS). Badani zostaną poproszeni o narysowanie linii dominującą ręką na M-VAS i kontynuowanie odpowiadania niedominującą ręką na cztery różne bodźce. Wyniki zadania Stroopa z tych 30-sekundowych okresów nie będą brane pod uwagę, aby uczestnicy mogli wypełnić skalę M-VAS i zresetować tam skupienie się na zadaniu Stroopa. Podczas każdego bloku zostaną ocenione i uśrednione dane NIRS, HR, RR i SaO2.

Zadanie kontrolne:

W zadaniu kontrolnym badani będą musieli oglądać film dokumentalny przez 60 minut na tym samym ekranie komputera, co podczas eksperymentu. Aby uniknąć niedostatecznego lub nadmiernego pobudzenia, badani będą mieli możliwość wyboru między kilkoma odcinkami (Jedna planeta, Zamarznięte światy, Dżungle, Morza przybrzeżne, Od deserów po łąki, Pełne morza, Świeża woda i lasy) Netflix dokument „Nasza planeta, 2019” zgodnie z propozycją zespołu badawczego. Podczas zadania kontrolnego oceniane będą środki fizjologiczne i psychologiczne w tych samych punktach czasowych, co podczas próby zmęczenia psychicznego.

Test rowerowy czasu do wyczerpania (TTE):

Po zakończeniu MF- lub zadania kontrolnego. Uczestnicy zostaną poproszeni o zajęcie miejsca na (proponowanym) ergometrze rowerowym (Lode Excalibur Sport, Groningen, Holandia). Po 2 minutach biernego siedzenia na ergometrze zostanie zmierzona 2-minutowa linia bazowa NIRS. Po zebraniu wszystkich pomiarów podstawowych uczestnicy wykonają 3-minutową rozgrzewkę przy 40% szczytowej mocy wyjściowej, a następnie prostokątne obciążenie przy mocy wyjściowej odpowiadającej ustalonemu punktowi kompensacji oddychania (±80% szczytowej mocy wyjściowej). Częstotliwość pedałowania była dowolnie wybierana między 60 a 100 obr./min i była rejestrowana co minutę. TTE mierzono od początku prostokątnego obciążenia do momentu, gdy częstotliwość pedałowania była mniejsza niż 60 obr./min przez ponad 5 s pomimo standaryzowanej zachęty werbalnej zapewnianej przez asystenta badawczego, który nie był świadomy przydziału leczenia. To zadanie TTE zostało wybrane na podstawie wcześniejszego badania Marcora i in. (2009), którzy stwierdzili, że zmęczenie psychiczne upośledza wydolność fizyczną. Badacz usiądzie za pacjentem, aby zapewnić zgodność z leczeniem. Uczestnicy zostaną wyposażeni w monitor pracy serca, który będzie stale monitorował tętno (HR). Subiektywna ocena psychologiczna zostanie przeprowadzona za pomocą skali M-VAS, wskaźnika obciążenia zadaniami Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA-TLX), skali motywacji sukcesu i motywacji wewnętrznej opracowanej i zatwierdzonej przez Matthewsa i wsp., Skali Senności Karolinskiej (KSS ) i wizualna skala analogowa dla nudy (B-VAS).