Perifere zenuw stimulatie (PZS) om militaire prestatie te optimaliseren tijdens en na slaapdeprivatie.

Slaapdeprivatie (SD) heeft een aanzienlijke invloed op cognitief functioneren
en alertheid, waardoor prestaties afnemen. Voor militaire operators is
(gedeeltelijke) SD vaak onvermijdelijk, terwijl het hun prestaties in gevaar
brengt; zoals het behouden van alertheid of het nemen van beslissingen met
grote impact. Een veelbelovende methode om SD-geïnduceerde cognitieve prestatie
verlies te verminderen, is transcutane perifere zenuwstimulatie (ctVNS). Bij
deze methode wordt op niet-invasieve wijze een kleine elektrische stroom
toegediend op de cervicale tak van de nervus vagus (bijvoorbeeld in de nek) met
een medisch goedgekeurd apparaat dat normaal gesproken wordt gebruikt voor de
behandeling van clusterhoofdpijn thuis. Hoewel studies naar het effect van
ctVNS op cognitieve prestaties schaars zijn, zijn de eerste resultaten
veelbelovend. Hieruit blijkt dat ctVNS de arousal, aandacht en stemming
verhoogt, maar ook gevoelens van vermoeidheid tegengaat.

Het hoofddoel van de voorgestelde studie is om het effect van ctVNS te
onderzoeken als middel om de effecten van SD op cognitieve prestaties tijdens
en na SD tegen te gaan. Dit zal worden getest met behulp van zowel goed
gecontroleerde, gestandardiseerde cognitieve desktop taken als een Virtual
Reality (VR) test die meer lijkt op de cognitieve uitdagingen waarmee
uitgestegen soldaten in het veld worden geconfronteerd.

De onderzoeksopzet zal een enkelblinde, sham-gecontroleerde interventiestudie
tussen proefpersonen zijn met twee groepen van 20 deelnemers. Op de ochtend van
dag 1 voeren beide groepen een baseline meting uit bestaande uit de desktop
cognitieve tests en de VR-test. 's Avonds krijgt de experimentele groep ctVNS,
terwijl een controlegroep behandeld wordt met sham-stimulatie. Vervolgens
ondergaan alle proefpersonen één nacht totale SD. De desktop- en VR-tests
worden op de ochtend van dag 2 opnieuw uitgevoerd. Om de effecten van SD en
ctVNS te volgen, worden de desktoptests ook elke 3 uur uitgevoerd tijdens de
nacht.

Beide groepen ondergaan één nacht SD, waarbij één groep ctVNS krijgt en de tweede groep sham-stimulatie. Elektrische stimulatie bij 25 Hz wordt tweemaal gedurende 2 minuten in de nek toegediend met behulp van een handheld-apparaat (gammaCore® ontwikkeld door electroCore®, FDA-goedgekeurd en CE-gemarkeerd om clusterhoofdpijn en therapie-resistente migraine thuis te behandelen), de avond voor de nacht (waarop SD plaatsvindt).

Proefpersonen worden uitgenodigd voor één sessie van maximaal 36 uur, waarin ze
worden gevraagd deel te nemen aan een aantal activiteiten. Er zijn kleine
lasten en risico's verbonden aan deelname, en er is geen risico op een ernstige
(ongewenste) gebeurtenis. De last bestaat uit de volgende activiteiten:
- Slaapdeprivatie: deelnemers worden de hele nacht wakker gehouden. Na
slaaptekort kunnen ze niet meer veilig naar huis rijden, daarom worden ze
begeleid naar huis. Deelnemers kunnen de dag na het experiment meer
vermoeidheid ervaren.
- Stimulatie van de perifere zenuwen: Stimulatie wordt gedaan met een medisch
goedgekeurd apparaat (voor thuisgebruik) dat een kleine stroom in de nek
toepast, gericht op een tak van de nervus vagus. Er wordt tweemaal gedurende 2
minuten stimulatie toegepast, eenmaal aan de linkerkant en eenmaal aan de
rechterkant van de nek, met daartussen een pauze van 2 minuten. Plaatselijk kan
enig licht ongemak optreden, dat stopt wanneer de stimulatie wordt gestopt.
Stimulatie in een enkele sessie gaat gepaard met minimale bijwerkingen en het
gebruik van het apparaat wordt bij gezonde personen als veilig beschouwd.
- Cognitive testen: Gedurende de sessie zullen de proefpersonen worden gevraagd
om deel te nemen aan verschillende cognitieve taken die op een laptop worden
uitgevoerd. Elke taak duurt 10-20 minuten en test verschillende cognitieve
functies zoals aandacht en geheugen.
- Virtual Reality-test: Na een nacht slaapdeprivatie zullen deelnemers typische
Special Operation Forces (SOF)-taken uitvoeren in een VR-omgeving. Virtual
Reality kan soms cyberziekte veroorzaken, wat gepaard gaat met gevoelens van
duizeligheid, misselijkheid, hoofdpijn en een warm gevoel. Deze symptomen
beginnen te verbeteren zodra de VR-headset wordt afgezet. Om cyberziekte te
voorkomen beperken we de tijd in de VR en introduceren we pauzes.

Voordelen:
ctVNS is geïndiceerd bij volwassenen voor de behandeling van clusterhoofdpijn
en migraine, waarbij de symptomen na stimulatie verbeteren. ctVNS is een
veelbelovende methode voor militaire toepassingen, d.w.z. om de afname van
cognitieve prestaties tegen te gaan in een militaire omgeving waar wakker
blijven noodzakelijk is, en heeft het potentieel om leren en geheugen te
ondersteunen. Dit kan leiden tot verbeterde prestaties in het veld. Op de dag
van stimulatie kunnen deelnemers een hogere vigilantie en een beter humeur
ervaren.