Effekter av EEG-neurofeedback på kognitiv funktion

2. MATERIAL OCH METODER

2.1. Ämnen Totalt 50 friska manliga studenter kommer att slumpmässigt tilldelas en av två grupper om 25 ämnen vardera med hjälp av en datoriserad randomiseringsmetod. Den tränade gruppen kommer att genomgå 3 veckors EEG-NFB-träning, medan kontrollgruppen inte kommer att genomgå träning. Inklusionskriterier för deltagande i studien kommer att vara avsaknad av neurologiska störningar och motoriska eller kognitiva brister, avsaknad av tidigare neurologiska händelser, ålder mellan 20 och 25 år, manligt kön och högerhänthet (detta inklusionskriterier är att undvika påverkan av lateralisering och kön på psykologiska testresultat). Studien godkändes av den etiska kommittén vid University School of Physical Education i Wroclaw och kommer att genomföras i enlighet med principerna som beskrivs i Helsingforsdeklarationen.

2.2. Experimentell procedur TR- och CO-grupper kommer att testas två gånger under samma tidsperioder, dvs före 3 veckors period av EEG-NFB-träning (PRE) och efter träningsperioden (POST). Under de experimentella sessionerna PRE och POST kommer alla försökspersoner att genomgå psykologiska tester för att utvärdera den verkställande funktionen. PRE-testning i båda grupperna kommer att utföras 1 till 4 dagar före den första dagen av EEG-NFB-träningsperioden, medan POST-testning kommer att utföras 1 till 4 dagar efter den sista dagen av EEG-NFB-träningsperioden för att säkerställa att mätningarna inte bero på effekterna av det sista enstaka träningspasset i TR-gruppen.

2.3. Psykologisk bedömning Alla försökspersoner kommer att genomgå kognitiva tester (TMT och ST), som kommer att utföras av en erfaren forskare. Det kommer att finnas två delar till TMT: TMT-A, där ett ämne kopplar ihop siffror i sekventiell ordning; och TMT-B, där ämnet alternerar mellan siffror och bokstäver (1, A, 2, B, etc.). Den förra används för att undersöka kognitiv bearbetningshastighet, medan den senare bedömer exekutiv funktion. ST består också av två delar: ST-I, där ett ämne läser en lista med 40 ord, som är namn på färger tryckta i själva färgen; och ST-II, där färgnamn skrivs ut i en inkongruent färg och försökspersonen måste ignorera ordet och korrekt namnge bläckfärgen. Den förra används som ett mått på bearbetningshastighet och den senare för att testa selektiv uppmärksamhet och hämning. Försökspersonerna kommer att förses med instruktioner innan de startar TMT och ST. I båda ST-testdelarna kommer försökspersonerna att ha samma instruktion som "namn på bläckets färg", och kommer inte att informeras i ST-I om att alla namn/bläck matchas. Alla prov (båda delarna av TMT och ST) kommer att föregås av förberedande/träningsförsök, en liknande men kortare version av huvudtest. Innan varje test påbörjas kommer försökspersonerna att instrueras att koncentrera sig och att använda sina maximala uppmärksamhetsförmåga under testsessionen. I båda testerna (TMT och ST) kommer tiden det tar att genomföra testet att användas som prestationsmått, med en kortare tid som återspeglar en bättre prestation. Testerna kommer att utföras i ett tyst rum med endast en och alltid samma utredare närvarande.

2.4. EEG-NFB-träningsprocedur EEG-NFB-träningsprogrammet kommer att involvera nio träningspass (tre gånger i veckan under en 3-veckorsperiod) vardera på 30 minuter. EEG-NFB-utbildning kommer att genomföras med ProComp Infiniti Encoder och BioGraph Infiniti Software v.5.1.3. Träningsprotokollet kommer att ställas in för att minska EEG TBR-värdet. För de 12 träningspassen kommer alla deltagare att utsättas för samma EEG-NFB-protokoll vid C3 (enligt 10-20-systemet), som är relaterat till Brodmann område 4. Denna plats är vald eftersom TMT och ST som används för att kvantifiera EEG-NFB-effekten också är relaterade till aktivitet i denna hjärnregion. EEG-NFB-träningssessionerna består av en 20-s baslinjeperiod (d.v.s. utan feedback), 30-minuters feedbackpresentation och ytterligare en 20-s baslinjeperiod. Ämnen kommer att sitta framför en datorskärm och animationer kommer att användas som feedback; animeringen startar när motivet är tillräckligt fokuserat i 20 s. Tre 10-minutersanimationer (flygande anka, berg-och dalbana och rörlig boll) kommer att visas för försökspersonen under varje EEG-NFB-träningspass. Den råa EEG-signalen, TBR-värdet över tid, EEG-signalbrus och EEG-theta- och betavågsamplituder kommer att registreras.

TBR-värden kommer att registreras och beräknas för varje träningspass för TR-gruppen och kommer att jämföras mellan början av den första och början av de sista EEG-NFB-träningspassen, för att avgöra om 3-veckors träning leder till en minskning av TBR värde.

2.5. Statistisk analys Shapiro-Wilk-testet kommer att användas för att uppskatta fördelningen av psykologiska parametrar. Wilcoxon signed-rank test eller Student's t-test kommer att användas för att bedöma den statistiska signifikansen av skillnader för parade provjämförelser (d.v.s. mellan PRE och POST testsessioner). Mann-Whitney-testet eller Students t-test kommer att användas för oparade provjämförelser (d.v.s. mellan TR- och CO-grupper). Storleken/vikten av skillnader kommer att beräknas med hjälp av Cohen-effektstorlek d-värdet för resultaten av de psykologiska testerna; ett värde på 0 indikerar ingen effekt, medan värden > 0,2, >0,6 och > 0,8 indikerar små, måttliga respektive stora effekter. P-värde ≤ 0,05 kommer att tas som statistiskt signifikant för alla analyser. Alla statistiska analyser kommer att utföras med programvaran SPSS Statistics 22.0 (IBM, Armonk, NY, USA).