East Hanover, NJ. 1. April 2021. Ein Forscherteam aus New Jersey hat gezeigt, dass Veränderungen der Wahrnehmungssicherheit und des Reaktionsbias, zwei zentrale Messgrößen der Signalerkennungstheorie (SDT), mit Veränderungen der kognitiven Ermüdung korrelieren. Sie zeigen auch, dass sich SDT-Messwerte als Funktion von Veränderungen in der Gehirnaktivierung ändern. Über diesen Befund wurde berichtet Frontiers in Psychology am 15. Januar 2021, im Open-Access-Artikel „Using Signal Detection Theory to Better Understand Cognitive Fatigue“ (doi:10.3389/fpsyg.2020.579188).

Die Autoren sind Glenn Wylie, DPhil, Brian Yao, PhD, und John DeLuca, PhD, von der Kessler Foundation sowie Joshua Sandry, PhD, von der Montclair State University.

Kognitive Müdigkeit ist eine häufige Erfahrung, die sowohl die gesunde Bevölkerung als auch Personen mit Hirnverletzungen oder neurodegenerativen Erkrankungen betrifft. Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass subjektive Gefühle kognitiver Ermüdung nicht mit der Leistung korrelieren – das heißt, eine Person kann kognitive Ermüdung verspüren, obwohl sich objektive Messwerte ihrer Leistung, wie etwa ihre Reaktionszeit oder ihr Grad an Genauigkeit, nicht unbedingt verschlechtern. Daher fehlte den Forschern lange Zeit ein objektives Verhaltensmaß, das mit dem subjektiven Ermüdungserleben kovariiert.

Während frühere Untersuchungen darauf hingewiesen haben, dass sich eine SDT-Metrik, die Wahrnehmungssicherheit, als Funktion der Müdigkeit ändern kann, bleibt unklar, ob die Wahrnehmungssicherheit mit der Müdigkeit zusammenhängt. Darüber hinaus gibt es keine Forschung, die die Auswirkung von Müdigkeit auf die zweite wichtige SDT-Metrik, den Response Bias, untersucht, bei dem es sich um die Menge an Beweisen handelt, die man benötigt, bevor eine Antwort veröffentlicht wird. Für die Entwicklung wirksamer Interventionen für Menschen mit dieser Erkrankung ist es wichtig zu verstehen, ob und wie kognitive Müdigkeit mit beiden SDT-Metriken zusammenhängt.

Die Studie wurde im Rocco Ortenzio Neuroimaging Center der Kessler Foundation durchgeführt, einer spezialisierten Einrichtung, die sich ausschließlich der Rehabilitationsforschung widmet. Um die kognitive Ermüdung mittels SDT zu untersuchen, induzierten die Forscher bei 39 gesunden Freiwilligen eine kognitive Ermüdung, während sie sowohl strukturelle als auch funktionelle Magnetresonanztomographiedaten (fMRT) erfassten. Sie bewerteten die kognitive Ermüdung der Probanden mithilfe einer visuellen Analogskala der Ermüdung (VAS-F) zu Beginn und nach jedem der acht Durchläufe der Aufgaben. Dies ermöglichte es dem Team zu beurteilen, ob Wahrnehmungssicherheit und Reaktionsverzerrung mit kognitiver Erschöpfung zusammenhängen und ob ähnliche Muster der Gehirnaktivierung kognitiven Ermüdungs- und SDT-Messungen zugrunde liegen.

Die Forscher fanden heraus, dass beide SDT-Metriken mit Veränderungen der kognitiven Erschöpfung korrelierten. Mit zunehmender Müdigkeit reagierten die Probanden konservativer und ihre Wahrnehmungssicherheit nahm ab. Diese Studie ist die erste, die zeigt, dass Veränderungen der kognitiven Ermüdung mit Veränderungen der Wahrnehmungssicherheit korrelieren.

Darüber hinaus fand das Forschungsteam heraus, dass die Aktivierung der Basalganglien im Striatum – ein Bereich des Gehirns, den Kessler-Forscher zuvor als empfindlich auf Veränderungen der kognitiven Erschöpfung identifiziert hatten – auch mit Reaktionsverzerrungen und Wahrnehmungssicherheit zusammenhängt.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass kognitive Ermüdung mit Veränderungen in der Reaktionsvoreingenommenheit und der Wahrnehmungssicherheit der Probanden zusammenhängt“, sagte Hauptautor Dr. Wylie, Direktor des Ortenzio Center. „Wir gehen davon aus, dass Probanden mit zunehmender kognitiver Erschöpfung mehr Fehler machen, weil ihre Wahrnehmungsempfindlichkeit abnimmt, und dass sie dies durch eine konservativere Reaktion kompensieren“, betonte er. „Unsere Arbeit zeigt die Relevanz von SDT-Messungen für das Verständnis von Müdigkeit und stellt Forschern eine Reihe neuer Werkzeuge zur Verfügung, mit denen sie die Natur und die Folgen kognitiver Müdigkeit besser verstehen können.“

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Finanzierung: New Jersey Commission for Brain Injury Research (10.005.BIR1) und die National Multiple Sclerosis Society (RG 4232A1/1)

Erfahren Sie mehr über laufende Studien bei der Kessler Foundation unter Join Our Research Studies | Kessler-Stiftung

Über die Kessler Foundation

Die Kessler Foundation, eine bedeutende gemeinnützige Organisation auf dem Gebiet der Behinderung, ist weltweit führend in der Rehabilitationsforschung, die die Wahrnehmung, Mobilität und Langzeitergebnisse, einschließlich der Beschäftigung, für Menschen mit neurologischen Behinderungen verbessert, die durch Krankheiten und Verletzungen des Gehirns und des Rückenmarks verursacht werden . Die Kessler-Stiftung ist landesweit führend bei der Finanzierung innovativer Programme, die die Beschäftigungsmöglichkeiten für Menschen mit Behinderungen erweitern. Weitere Informationen finden Sie unter http: // www.KesslerStiftung.org

Kontakt: Carolann Murphy, PA; [E-Mail geschützt]