Vaststellen van het cognitieve functioneren tijdens hypoxia met behulp van infrarode spectroscopy en electro encefalografie

Voorgaand onderzoek heeft uitgewezen dat milde hypoxie invloed heeft op de
prestatie van de mens. Het fysiologisch en cognitief functioneren daalt. Het is
belangrijk om de effecten van hypoxie op dit functioneren vast te stellen
aangezien vele gecompliceerde taken worden uitgevoerd onder hypoxie
(bijvoorbeeld piloten en mensen die werken in de bergen). Het cognitief
functioneren kan beinvloed worden door een daling in de cerebrale
zuurstofsaturatie. Deze cerebrale zuurstofsaturatie kan worden vastgesteld met
behulp van Near infrared spectroscopy (NIRS). Het tegelijkertijd vaststellen
van de hersenactiviteit met behulp van electroencefalografie (EEG) kan mogelijk
informatie toevoegen over waarom het cognitief functioneren daalt. Met name het
gebied van de frontale cortex (geheugen, planning, orientatie) is hierin van
belang.

Het doel van het onderzoek is de relatie vast te stellen tussen het cognitief
functioneren en NIRS/EEG signalen onder hypoxische omstandigheden.
De specifieke onderzoeksvragen zijn:
-wordt de daling in het cognitief functioneren verklaard door een daling van de
cerebrale zuurstofsaturatie?
-Bestaat er een correlatie tussen NIRS signalen en cardiale maten (bloeddruk en
hartslag)?
-Voegt het simultaan registreren van EEG aan NIRS informatie toe om de daling
het cognitief functioeren te verklaren?

Na inclusie (zie selectie) en ondertekening van de instemmingverklaring krijgt
de proefpersoon een instructie en training. De training behelst 3 cognitieve
taken die de proefpersoon moet uitvoeren: de N- back taak, de tower of Hanoi en
een vigilantietest. Voor elke test worden 3 trainingsessies afgenomen zodat de
proefpersoon de taken voldoende heeft geleerd voordat de proefpersoon aan de
echte metingen begint. Daarna gaat de proefpersoon deze testjes 3 keer
uitvoeren met drie verschillende zuurstofpercentages, die vergelijkbaar zijn
met de hoeveelheid zuurstof die de proefpersoon krijgt op hoogtes van
zeeniveau, 3000m en 4500m (top van de Mont Blanc). Om de proefpersoon deze
verschillende zuurstofpercentages op te leggen draagt de proefpersoon een
masker dat op zijn beurt verbonden is aan de Hypoxico (een apparaat dat het
zuurstofpercentage regelt). Het afnemen van de testen in iedere conditie duurt
25 minuten. Na iedere hypoxische conditie keert u terug naar zee niveau om te
herstellen van de mogelijke symptomen. Het experiment zal in het totaal
ongeveer 3 uur duren.

3 verschillende niveaus van hypoxie -Normoxic Normoxia (zeeniveau lucht, baseline) -Normoxic hypoxia, 90% zuurstofsaturatie -Normoxic hypoxia, 80% zuurstofsaturatie

Proefpersoon raakt hypoxisch. Te verwachten symptomen zijn toename in hartslag
en ademhaling. Niet gewenste symptomen zijn misselijkheid, hoofdpijn,
gereduceerde visus, hyperventilatie, en flauwvallen.

De kans op het optreden van dergelijke ongewenste symptomen is klein. Bovendien
worden de proefpersonen die gevoelig zijn voor hypoxie eruit gefilterd met de
medische anamnese die voorafgaand aan het experiment wordt afgenomen door een
arts. Tot slot zullen de symptomen binnen 5 minuten verdwijnen door het ademen
van "normale" lucht.