Мониторинг влияния умственного утомления на физическую работоспособность с использованием носимых датчиков и физиологических параметров
17 августа 2026 г. обновлено: Bart Roelands, Vrije Universiteit Brussel
Мониторинг влияния умственной усталости на физическую работоспособность с использованием носимых датчиков и физиологических параметров
Психическая усталость (ПУ) негативно влияет как на когнитивные, так и на физические показатели, увеличивая риск ошибок в высокоответственных сферах, таких как спорт и хирургия.
Традиционные методы оценки ПУ основаны на субъективных шкалах самоотчёта, склонных к смещению, или на сложных измерениях активности мозга (например, ЭЭГ), которые непрактичны вне лабораторных условий.
Данное исследование направлено на разработку метода объективного мониторинга ПУ в реальном времени с использованием носимых физиологических датчиков.
В исследовании примут участие здоровые тренированные бегуны (18–35 лет), которые выполнят как когнитивное задание, вызывающее ПУ (тест Струпа), так и контрольное условие (просмотр документального фильма) в рандомизированном, сбалансированном кроссоверном дизайне.
Вариабельность сердечного ритма, частота дыхания и показатели зрачков будут непрерывно регистрироваться с помощью носимых устройств.
Модели машинного обучения будут использоваться для прогнозирования уровня ПУ, а также влияния ПУ на физическую работоспособность (5-километровый тест на беговой дорожке) на основе физиологических данных в качестве входных параметров.
Обзор исследования
Статус
Рекрутинг
Условия
Вмешательство/лечение
Тип исследования
Интервенционный
Регистрация (Оцененный)
30
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.
Контакты исследования
- Имя: Emilie Schampheleer, Msc
- Номер телефона: +32 26292222
- Электронная почта: emilie.schampheleer@vub.be
Места учебы
-
-
-
Brussels, Бельгия, 1050
- Рекрутинг
- Brussels Labo voor Inspanning en Topsport
-
Контакт:
- Emilie Schampheleer, Msc
- Номер телефона: +32 26292222
- Электронная почта: emilie.schampheleer@vub.be
-
-
Критерии участия
Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Да
Описание
Критерии включения:
- Здоров (отсутствие неврологических, сердечно-сосудистых или опорно-двигательных расстройств любого вида)
- Мужской или женский пол
- Отсутствие предварительных знаний о концепции MF
- Не принимает лекарственные препараты
- Не курит
- Возраст 18-35 лет
- Опытные бегуны: (≥15 км/неделю и/или ≥2 раза/неделю в течение последних 6 месяцев)
Критерии исключения:
- Травмы за последние 6 месяцев, влияющие на беговые показатели
- Наличие хронического заболевания (может быть неврологическим, сердечно-сосудистым, внутренним или опорно-двигательным)
- Участие в каком-либо сопутствующем лечении или исследовательских испытаниях
- Наличие в анамнезе психических/психиатрических расстройств
- Прием лекарственных препаратов
- Употребление кофеина и интенсивные нагрузки за 24 часа до каждого испытания
- Наличие нарушений цветового зрения
- Несоблюдение стандартизированного питания утром каждого испытания и вечером перед каждым испытанием
Учебный план
В этом разделе представлена подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Рандомизированный
- Интервенционная модель: Назначение кроссовера
- Маскировка: Одинокий
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Состояние умственного утомления
Задание на умственное утомление будет включать модифицированный тест Струпа, адаптированный из предыдущих исследований.
Слова будут появляться на экране шрифтом размером 34 пункта на 1000 миллисекунд, с интервалом между стимулами, персонализированным на основе максимальных результатов теста Струпа каждого участника.
Продолжительность задания Струпа составит 60 минут для каждого участника.
Участникам будет дана инструкция отвечать как можно быстрее и точнее.
|
Психическая усталость (MF) — это психобиологическое состояние, характеризующееся чувством усталости и/или измеримым снижением работоспособности после продолжительной или интенсивной умственной деятельности.
|
|
Без вмешательства: Контрольное условие
Контрольное задание будет состоять в просмотре предварительно одобренного, эмоционально нейтрального 60-минутного документального фильма.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Параметры вариабельности сердечного ритма во временной области
Временное ограничение: Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Среднеквадратичное значение последовательных разностей [RMSSD], стандартное отклонение интервалов нормальных сокращений [SDNN] в миллисекундах.
|
Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Параметры вариабельности сердечного ритма в частотной области
Временное ограничение: Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Низкочастотный (НЧ), Высокочастотный (ВЧ) в миллисекундах в квадрате (мс²) и соотношение низкой/высокой частоты [НЧ/ВЧ]
|
Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Частота дыхания
Временное ограничение: Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Частота дыхания (ЧД) будет измеряться как количество вдохов в минуту (вдохов/мин)
|
Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Диаметр зрачка
Временное ограничение: В течение всего времени проведения когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Диаметр зрачка (PD) будет измеряться в миллиметрах (мм) как показатель активности вегетативной нервной системы.
|
В течение всего времени проведения когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Частота мигания
Временное ограничение: Постоянно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Частота моргания (BR) будет измеряться как количество спонтанных морганий в минуту (морганий/мин)
|
Постоянно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Открывание век
Временное ограничение: Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
Раскрытие века (EO) будет измеряться как вертикальное расстояние между верхним и нижним веком в миллиметрах (мм).
|
Непрерывно во время когнитивного вмешательства и контрольного условия в день исследования (приблизительно 75 минут).
|
|
Точность когнитивных функций
Временное ограничение: На исходном уровне (до вмешательства), во время 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования (всего примерно 70 минут).
|
Когнитивные способности будут оцениваться с помощью задачи Go/No-Go.
Задача начинается с общего экрана инструкций, за которым следует одновременное предъявление двух типов стимулов: сигнала Go или No-Go и индикатора направления влево или вправо.
Это дает четыре возможные комбинации: GoRight, GoLeft, NoGoRight и NoGoLeft.
Когда появляется сигнал Go, участники должны отреагировать, нажав клавишу со стрелкой, соответствующую направлению влево или вправо.
В отличие от этого, при появлении сигнала No-Go участники должны воздержаться от какой-либо реакции, независимо от направляющей подсказки.
Эта парадигма предназначена для оценки внимания, торможения реакции, рабочей памяти и исполнительных функций, на которые, как известно, негативно влияет MF.
Будет измеряться точность в процентах (%) правильных ответов в этой задаче Go/No-Go, а также точность во время интервенционной задачи Струпа.
|
На исходном уровне (до вмешательства), во время 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования (всего примерно 70 минут).
|
|
Когнитивные показатели: время реакции
Временное ограничение: В исходном состоянии (до вмешательства), во время 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования (всего примерно 70 минут).
|
Когнитивные функции будут оцениваться с помощью задачи Go/No-Go.
Задача начинается с общего экрана инструкций, за которым следует одновременное предъявление двух типов стимулов: сигнала Go или No-Go и индикатора направления влево или вправо.
Это приводит к четырем возможным комбинациям: GoRight, GoLeft, NoGoRight и NoGoLeft.
Когда появляется сигнал Go, участники должны ответить, нажав клавишу со стрелкой, соответствующую направлению влево или вправо.
Напротив, когда отображается сигнал No-Go, участники должны воздерживаться от любого ответа, независимо от направляющей подсказки.
Эта парадигма предназначена для оценки внимания, торможения реакции, рабочей памяти и исполнительных функций, все из которых, как известно, негативно влияют на MF.
Время реакции (RT) будет измеряться в миллисекундах (мс) как задержка между началом стимула и поведенческой реакцией участника (нажатием кнопки) в задаче Go/No-Go и во время интервенционной задачи Струпа.
|
В исходном состоянии (до вмешательства), во время 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования (всего примерно 70 минут).
|
|
Физическая работоспособность: Время до завершения
Временное ограничение: Сразу после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства, во время однократного 5-километрового теста на беговой дорожке в день исследования (приблизительно 20 минут).
|
Участники выполнят 5-километровый беговой тест на беговой дорожке для оценки выносливости при MF.
Беговая дорожка будет установлена под углом 1%, следуя установленным протоколам для воспроизведения условий бега на открытом воздухе.
Перед началом теста участники выполнят стандартную разминку в течение 5 минут.
Для поддержания условий самостоятельного темпа бега участники будут получать обратную связь в реальном времени о пройденной дистанции, но им не будет предоставлена информация о скорости бега или затраченном времени.
Исследователи будут присутствовать, но не будут предлагать словесное поощрение или подсказки по темпу, чтобы усилия оставались внутренне регулируемыми.
После завершения дистанции 5 км участники немедленно прекратят бег и перейдут на боковые платформы беговой дорожки.
Общее затраченное время будет записано.
|
Сразу после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства, во время однократного 5-километрового теста на беговой дорожке в день исследования (приблизительно 20 минут).
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Субъективное ощущение умственной усталости
Временное ограничение: На исходном уровне (до вмешательства), каждые 5 минут в течение 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования.
|
Визуальная аналоговая шкала умственной усталости (0-10 см) оценит, насколько умственно утомленным чувствует себя участник (100-балльная ВАШ шкала), и варьируется от «совсем нет» до «полностью истощен».
|
На исходном уровне (до вмешательства), каждые 5 минут в течение 60-минутного когнитивного вмешательства и сразу после завершения вмешательства в день исследования.
|
|
Настроение
Временное ограничение: На исходном уровне, до начала каждого экспериментального и контрольного испытания в день исследования.
|
Шкала настроения Брунеля (BRUMS) будет использоваться для оценки настроения и послужит контрольным показателем как для возбуждения, так и для скуки.
Она включает 24 дескриптора настроения (разделенных на 6 подшкал (например, гнев, замешательство, депрессия, усталость, напряжение и бодрость)), где участники должны оценить каждое настроение по 5-балльной шкале Лайкерта (например, 0=совсем нет до 4=очень сильно), отвечая на вопрос: «Как вы себя чувствуете прямо сейчас?»
|
На исходном уровне, до начала каждого экспериментального и контрольного испытания в день исследования.
|
|
Мотивация
Временное ограничение: В исходном состоянии (до вмешательства) и непосредственно после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства в день исследования.
|
Moti-VAS: Мотивация будет оцениваться с использованием визуальной аналоговой шкалы.
Участников спросят: "Насколько вы мотивированы для предстоящего задания?" и попросят оценить свой ответ на 10-сантиметровой линии, где утверждения "совсем не мотивирован" и "чрезвычайно мотивирован" расположены на противоположных концах этой линии.
|
В исходном состоянии (до вмешательства) и непосредственно после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства в день исследования.
|
|
Сонливость
Временное ограничение: На исходном уровне (до вмешательства) и сразу после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства в день исследования.
|
Будет проведена Шкала сонливости Каролинска (KSS).
Эта 10-балльная шкала измеряет субъективный уровень сонливости и варьируется от 1 = 'чрезвычайно бодр' до 10 = 'чрезвычайно сонлив, постоянно засыпает'.
|
На исходном уровне (до вмешательства) и сразу после завершения 60-минутного когнитивного вмешательства в день исследования.
|
|
Физическая усталость
Временное ограничение: Непосредственно перед тестом физической работоспособности в день исследования.
|
Для оценки субъективного ощущения физической усталости перед каждым тестом физической работоспособности будет использоваться шкала P-VAS (0-10 см) для проверки уровня субъективной физической усталости участников.
Участников попросят оценить свою общую физическую усталость по 10-сантиметровой линии, варьирующейся от "совсем нет" до "полностью истощён".
|
Непосредственно перед тестом физической работоспособности в день исследования.
|
|
Воспринимаемая физическая нагрузка
Временное ограничение: Во время 5-километрового теста на беговой дорожке, оцениваемого в конце каждого километра в день исследования.
|
Оценка воспринимаемого напряжения (ОВН) будет измеряться с использованием шкалы Борга CR100®, которая варьируется от 0 до 100, где 0 означает «отсутствие какого-либо напряжения», а 100 — «максимальное напряжение».
Более высокие баллы указывают на большее воспринимаемое усилие. Участников попросят предоставить оценку ОВН в конце каждого километра во время 5-километрового теста на время. |
Во время 5-километрового теста на беговой дорожке, оцениваемого в конце каждого километра в день исследования.
|
|
Стимуляция
Временное ограничение: Во время 5-километрового теста на беговой дорожке, оцененного в конце каждого километра в день исследования.
|
Темп бега будет оцениваться как характер регулирования скорости во время 5-километрового теста на время. Скорость бега (км/ч) будет непрерывно фиксироваться и суммироваться по каждому километру для характеристики стратегии темпа (положительный, отрицательный или равномерный темп). Относительная скорость также будет выражена в процентах от средней скорости теста. Наряду с общим временем прохождения, темп будет служить показателем того, как участники распределяют усилия в условиях самостоятельного выбора темпа бега. Каждый километр участников будут спрашивать, как быстро, по их мнению, они бегут в данный момент, чтобы проверить возможные расхождения с их фактической скоростью бега и наблюдать, есть ли эффект обучения или влияния условий. |
Во время 5-километрового теста на беговой дорожке, оцененного в конце каждого километра в день исследования.
|
Соавторы и исследователи
Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.
Спонсор
Даты записи исследования
Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
3 декабря 2025 г.
Первичное завершение (Оцененный)
1 сентября 2026 г.
Завершение исследования (Оцененный)
1 сентября 2026 г.
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
22 августа 2025 г.
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
22 декабря 2025 г.
Первый опубликованный (Действительный)
7 января 2026 г.
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
18 августа 2026 г.
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
17 августа 2026 г.
Последняя проверка
1 августа 2025 г.
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- EC-2025-113
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
НЕТ
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Нет
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Нет
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .