Objectieve assessment van subjectieve slaperigheid: een psychofisische benadering

Id:VUB_22942

Vrije Universiteit Brussel

1. Situering Dit onderzoek sluit nauw aan bij diverse activiteiten van de onderzoeksgroep Research Methods & Psychometrics (ReMePs) van de vakgroep Arbeids- en Organisatiepsychologie, waar promotor Prof. Dr. P. Theuns actief is en de vakgroep Cognitieve en Fysiologische Psychologie (COPS) waar copromotor Prof. Dr. Raymond Cluydts werkzaam is. Prof. P. Theuns verricht momenteel onderzoek naar meetschalen voor subjectieve levenskwaliteit binnen een groep rond Prof. Dr. J. Bernheim (Bernheim, 1999, Theuns et. al., 2003, Bernheim et al., 2003). Daarnaast verricht Prof. P. Theuns fundamenteel onderzoek naar ratingschalen waarin ondermeer wordt nagegaan hoe beoordelaren ankerpunten positioneren op een schaal (Theuns et al. 2002). Prof. Dr. R. Cluydts verricht reeds jaren onderzoek op vlak van slaap- en waak toestanden (zie o.m. Cluydts, 2000, Cluydts & De Roeck, 2000, Cluydts et al. 1998). Recenter onderzoek van de copromotor situeert zich op het vlak van de conceptualisatie van slaperigheid (zie o.m. Cluydts et al. 2003, Cluydts et al. 2002). Met dit project willen we het lopend onderzoek van de promotor, waarin bevindingen uit de psychofysica worden toegepast voor het ontwikkelen van ratingschalen, verbinden met de expertise van de copromotor binnen het slaap-waakonderzoek om op systematische wijze subjectieve slaperigheid te onderzoeken. In het kader van het onderzoek naar subjectieve slaperigheid wordt vaak gebruik gemaakt van ratingschalen. Voorbeelden hiervan zijn de Stanford Sleepiness Scale (SSS) (Hoddes et al. 1973) en de Epworth Sleepiness Scale (Johns, 1991). Het gebruik van deze schalen kent echter nadelen (Cluydts et al. 2002, Chervin, 2000): • Recente conceptuele modellen over slaperigheid, zoals het Tweedimensioneel State-Trait Model van Cluydts et al. (2002), benadrukken naast een “sleep-drive” ook het belang van een “wake-drive” in de expressie van slaperigheid (Cluydts et al. 2002, Johns et al. 1998). Door de theoretische uitbreiding van deze modellen zijn de, op dit moment meest gebruikte, schalen niet meer in staat om het volledig conceptueel spectrum van slaperigheid te meten. De ESS houdt bvb. geen rekening met de basale wake-drive. • Voorlopig literatuuronderzoek geeft aan dat de bestaande meetinstrumenten een geringe predictieve validiteit bezitten over het voorspellen van prestaties (performance) op basis van de mate van slaperigheid (o.a. Cheshire et al. 1992). Deze beperking is wellicht te wijten aan de gebrekkige sensitiviteit van deze schalen. • Zwakke correlaties tussen zelf-evaluatie slaperigheidsschalen en fysiologische metingen worden verklaard door een gebrek aan inschattingsvermogen van individuen wat betreft hun slaperigheidstoestand (Chervin et al. 2000, Van Ert et al. 1999, Benbadis et al. 1999, Horne et al. 1998). Wij hebben echter geen weet van literatuur die de aard en de constructie van de subjectieve slaperigheidsschalen zélf in vraag stelt. De constructie van de SSS (Hoddes et al. 1973) en de ESS (Johns, 1991) gebeurde niet empirisch, waardoor de psychometrische kwaliteiten van deze schalen ernstig in vraag gesteld kunnen worden en daarmee ook een belangrijk gedeelte van het fundamenteel onderzoek naar subjectieve slaperigheid. Een belangrijke keuze die een onderzoeker dient te maken bij het opstellen van een ratingscale betreft de gehanteerde responscategorieën (zoals het gebruik van ankerpunten en de keuze van de bijhorende labels). De impact van de specifieke keuze van responscategorieën op de kenmerken van de desbetreffende ratingschaal werd in de psychofysica uitvoerig onderzocht (Borg, 2002, 2001, 1962, Falmagne, 1985, Stevens, 1975). Om de perceptie van slaperigheid op een systematische manier te onderzoeken willen we gebruik maken van onderzoeksmethoden uit de psychofysica, nl. Cross-Modality Matching (CMM) (Stevens, 1975) en Verbally Level-Anchored Ratio Scaling of Category Ratio Scaling (Borg, 2002, 2001). • Bij CMM-experimenten bestaat de taak van de deelnemer erin om de sensatie opgewekt door een stimulus van de ene modaliteit (bvb. een statement over slaperigheid) weer te geven in een respons van een andere modaliteit (bvb. lichtsterkte). • De methode van Borg (2001, 1962) -Category-Ratio Scaling- combineert fysiologische metingen met CMM om ankerpunten in de vorm van verbale expressies congruent met getalwaarden te plaatsen. (vb. een harstlag van 70 bpm komt overeen met een lichtintensiteit van 5000 Lux, betekent “gemiddeld slaperig” en krijgt waarde “4”) Deze auteur stelt dat op die manier ratingschalen verkregen kunnen worden met de eigenschappen van (semi)-ratioschalen. Wanneer deze ankerpunten gekoppeld worden aan een zekere maximumervaring (vb. individueel maximaal ervaren slaperigheid), kan de schaal tussen personen onderling gelijk worden gesteld (Borg, 2001). De methode van Borg wordt door de onderzoeksgroep ReMePs aan de VUB toegepast in het kader van schaalconstructie en responseffecten binnen survey-onderzoek (Theuns et al. 2002, Cools, 2002). De toepassing van deze methode op het slaap-waakonderzoek is ons, zowel nationaal als internationaal, niet bekend. 2. Probleemstelling Met dit project onderzoeken we: • (1) welk verband bestaat tussen gerapporteerde subjectieve slaperigheid en geobjectiveerde indicatoren van slaperigheid. Hiertoe ontwerpen we een psychometrisch onderbouwde schaal voor het meten van subjectieve slaperigheid door middel van Category-Ratio Scaling. • (2) de effecten van experimenteel geïnduceerde slaperigheid in vergelijking tot pathologische slaperigheid op de subjectieve perceptie van slaperigheid en op gedragsmatige en electrofysiologische metingen. 3. Methode Fase 1 (Jaar 1) Naast een grondige literatuurstudie over slaperigheid en schaalmethoden wordt een kwalitatieve pilotstudy opgestart naar de conceptualisatie van slaperigheid. Er worden een 16-tal diepte-interviews afgenomen bij ervaringsdeskundigen (telkens ongeveer 4) uit elk van volgende groepen: -personen met pathologische slaperigheid (trait-conditie), -personen waarbij experimentele slaperigheid geïnduceerd wordt (state-conditie), -vrijwilligers zonder slaperigheidsklachten (normale conditie) -wetenschappers in het veld van het slaaponderzoek (expert-conditie) Alle proefpersonen worden gevraagd om de verschillende aspecten van slaperigheid (conform aan het Tweedimensioneel State-Trait Model van Slaperigheid) te evalueren. De interviewthema’s worden bepaald op basis van relevante literatuur (vb thema’s: persoonlijk ervaren slaperigheid, slaperigheid ervaren bij derden en in het algemeen, effecten van drugs, werk, stress, omgeving, slaapkwaliteit, enz.). Deze diepte-interviews worden getaped. Vervolgens wordt de verbale informatie over de verschillende concepten geïnventariseerd en aangevuld met gegevens van een uitgebreide literatuurstudie van bestaande slaperigheidsvragenlijsten en -schalen. Op basis van de bekomen informatie worden, via een kwalitatieve analyse, homogene semantische klassen van slaap/waak-gerelateerde constructen bepaald, die we aanduiden met een representatief label. Via hiërarchische data-analyse toegepast op waargenomen patronen van dergelijke klassen -o.a. met Booleaanse analyse (Theuns, 1994, 1998)- wordt een model opgesteld waarin deze klassen van slaap/waak-gerelateerde constructen, die overeenstemmen met verschillende intensiteiten en dimensies van subjectief waargenomen slaperigheid, worden gestructureerd. De structuur van de klassen van constructen en de bijbehorende labels zullen worden gebruikt om de stimuli selecteren voor gebruik in het experiment van Fase 2 Fase 2 (Jaar 1 en 2) In deze fase van het onderzoek concentreren we ons op de eigenlijke schaalconstructie volgens de principes van CMM en het Range Model van Borg (2001, 1962) gekoppeld aan een eerste valideringsonderzoek van de ontwikkelde schaal. 120 proefpersonen worden verdeeld in drie condities (between-subject-design) conform aan het Tweedimensioneel State-Trait Model van Slaperigheid, nl. (1) de trait-conditie (pathologische slaperigheid), (2) de state-conditie (situationele slaperigheid) en (3) de controleconditie. In eerste instantie worden 40 vrijwilligers (mannen en vrouwen tussen 18 en 65 jaar), die zich hebben aangemeld met slaperigheidsklachten op een slaaplaboratorium (UVC Brugmann, AZ VUB en UZ Antwerpen), onderworpen aan het experiment (conditie 1). Deze proefpersonen melden zich aan op het slaaplaboratorium of worden doorverwezen door een arts. De gemiddelde wachttijd tussen het aanmelden van de persoon en de effectieve opname in het slaaplaboratorium bedraagt ongeveer 4 maanden. De proefpersonen worden onderworpen aan het experiment ten laatste 3 maanden voor hun effectieve opname in het slaaplaboratorium. In de tweede conditie worden 40 gezonde vrijwilligers -gematcht op geslacht en leeftijd met de proefpersonen van conditie 1-, in een gecontroleerde omgeving van slaap gedepriveerd (situationele slaperigheid). Dit gebeurt in het slaaplaboratorium van de faculteit Psychologie & Opvoedkunde van de VUB (vakgroep COPS), waarbij aan monitoring van biologische functies kan gedaan worden (hartslagmeting, EEG,...). Veertig vrijwilligers (ook gematcht op geslacht en leeftijd), die noch onderhevig zijn aan klachten van situationele slaperigheid, noch pathologische slaperigheid rapporteren, worden in de derde conditie (controle conditie) ook onderworpen aan het experiment. In het experiment worden de labels die werden vastgelegd in fase 1 visueel aangeboden via een projector. Aan elk van de proefpersonen uit de verschillende condities wordt gevraagd om de uitgelokte intensiteit van de labels te beoordelen via CMM. We zullen hierbij gebruik maken van verschillende responsmodaliteiten zoals lichtintensiteit en handgrip en het produceren van lijnlengte (Line Lenght Production of LLP). Vertrekkende van de verkregen ruwe data worden de equal-sensation functies van subjectieve slaperigheid en de andere modaliteiten (lichtsterkte en handgrip) berekend. Op basis van een analyse van deze data worden de labels van de ankerpunten op de nieuwe schaal vastgelegd. Dankzij de bijzondere psychometrische eigenschappen van LLP (exponent ≈ 1) kunnen we de validiteit van de schaal in een eerste instantie nagaan door de bekomen equal-sensation functies te matchen met de LLP-functie (Lodge, 1981). Fase 3 (Jaar 2 en 3) Negentig proefpersonen van de oorspronkelijke experimentele groep nemen, 3 maanden na testfase 2, opnieuw deel aan het experiment van fase 2 (een within-subject-design met een voorziene drop-out van 25% per conditie), waarbij ditmaal elektrofysiologische metingen van slaperigheid geregistreerd worden. De deelnemers zullen tijdens hun verblijf in het slaaplaboratorium onderworpen worden aan de MSLT (Multiple Sleep Latency Test) en aan de MWT (Maintenance of Wakefulness Test). De MSLT omvat een serie van 5 periodes overdag waarbij de deelnemer geen weerstand tot slapen probeert te bieden. Het gaat om periodes van 20 min in waaktoestand of 15 min slaap, telkens verspreid over een 2 uur interval. De MWT omvat ook een serie van vier à vijf trials, verspreid over een 2 uur interval maar waarbij het individu probeert wakker te blijven onder minimale stimulatie (Bassiri & Guilleminault, 2000). Deze tests laten toe subjectief waargenomen slaperigheid te vergelijken met meer objectieve metingen en dienen als tweede valideringsonderzoek voor de ontworpen schaal. Naast deze metingen worden eenvoudige gedragsmatige metingen zoals geeuwfrequentie, faciale expressie, evenwichtsproeven en occulomotorische activiteit voor hetzelfde doel gehanteerd. Enkel op trait-niveau is het relevant om de betrouwbaarheid van de ontwikkelde schaal na te gaan. Dit wordt onderzocht door test-hertest van het origineel CMM-experiment in het within-subject-design (test: fase 2 - hertest: fase 3). Fase 4 (Jaar 3) In een voortgezet onderzoek zal de voorspellende validiteit van het instrument nagegaan worden bij meer complexe gedragsmatige metingen zoals vigilantietaken en reactietijdtests. In deze fase beperken we ons tot een experiment met individuen van de beoogde doelgroep, nl. mensen met pathologische slaperigheid. Dertig patiënten die opgenomen zijn voor klachten van pathologische slaperigheid (geen deelnemers aan de vorige fasen), worden tijdens hun verblijf op het slaaplaboratorium (UVC Brugmann, AZ VUB en UZ Antwerpen) in eerste instantie verzocht hun subjectieve slaperigheid te evalueren via de nieuw ontwikkelde schaal. Nadien nemen ze deel aan de vigilantie- en reactietijdtests (o.a. Flicker Fusion Test, Continuous Performance Test, Wilkinson Auditory Vigilance Task), de MSLT en de MWT. De scores op de vigilantie-en reactietijdtests worden vergeleken met de bijhorende normen en relevante objectieve slaperigheidsparameters. Vervolgens gaan we via meervoudige voorwaartse regressie na in hoeverre de resultaten op de vigilantie- en reactietijdtests kunnen voorspeld worden door de nieuw ontwikkelde schaal en de objectieve slaperigheidsparameters en schrijven de conclusies uit in een doctoraatsthesis. Fase 5 (Jaar 4) Het laatste projectjaar wordt integraal besteed aan het samenbrengen van alle onderzoeksresultaten, het verder schrijven aan een doctoraatsthesis en de publicatie van wetenschappelijke artikels waarin aanbevelingen over de aangewende methode voor het assessment van subjectieve slaperigheid zowel als het gebruik en de praktische toepassing van het nieuw ontwikkeld instrument in verwerkt zullen worden. Referenties: • Bassiri A.G. & Guilleminault Ch. (2000). Clinical features and evaluation of obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome. In: Kryger, Roth & Dement (Eds.). Principals & practice of sleep medicine; 74: 869-877. Saunders WB, Philadelphia. • Benbadis S.R., Marscha E., Perry M.C. et al. (1999) Association between the Epworth Sleepiness Scale and the Multiple Sleep Latency Test in a clinical population. Annals of Internal Medicine 130, 298-292 • Bernheim, J. (1999). How to get serious answers to the serious question: 'How have you been?': Subjective quality of life (QOL) as an individual experiental emergent construct. Bioethics, 13 (3/4), 272-287. • Bernheim, J., Theuns, P., Heylighen, F., Mazaheri, M. & Rose, M. (2003). Anamnestic Comparative Self-Assessment (ACSA) to measure QOL: advantages of an internal standard. Paper accepted for presentation at the 5th Conference of the International Society for Quality-of-Life Studies - Johann Wolfgang Goethe-University Frankfurt/Main, Germany. • Borg G. (2002) Basic principles in Level-Anchored Ratio Scaling. In: Da Silva J.A. et al. (Eds) Fechner Day 2002, Editora Legis Summa, 2002. • Borg G. & Borg E. (2001) A new generation of scaling methods: Level-Anchored Ratio Scaling. Psychologica, 28, 12-45. • Borg G. (1962) Physical performance and perceived exertion. Studia Psychologica et Paedagogica. Series Altera. Investigationes XI. Lund, Sweden: Gleerup. • Cheshire K., Engleman H., Deary I., Shapiro C. & Douglas N.J. (1992) Factors impairing daytime performance in patients with sleep apnea/hypopnea syndrome. Archives of Internal Medicine; 152: 538-541. • Chervin R.D. (2000) The multiple sleep latency test and Epworth sleepiness scale in the assessment of daytime sleepiness. Journal of Sleep Research 9, pp 399. • Cluydts R. & De Valck. E. Sleepiness as a state-trait phenomenon, comprising both a sleep drive and a wake drive. Medical Hypotheses, accepted/in press. • Cluydts R., De Valck E., Verstraeten E., Theys P. (2002) Daytime sleepiness and its evaluation. Sleep Medicine Reviews, 6: (2) 83-96. • Cluydts R. (2000)A 28-night evaluation evaluation of the efficacy, next-day effects, and withdrawal potential of zaleplon and zolpidem in outpatients with primary insomnia. Postgraduate Medicine 2000; 4;14-24. • Cluydts R. & De Roeck J. Slaap- en waakstoornissen. In: W.Vandereycken et al. (Eds.) Handboek Psychopathologie, 3de Ed. Bohn Stafleu Van Loghum, Houten/Diegem, 2000, p.361-387. • Hoddes E., Zarcone V., Smythe H.R. et al. (1973) Quantification of sleepiness: a new approach. Psychophysiology 10, 431-436. • Cools W. (2002) How can psychophysics help survey research presented at “The International symposium: the mind and body problem: old question, new answers”, Ribeirao Preto, University of Sao Paulo. • Horne J.A. & Reyner L.A. (1998) Falling asleep whilst driving: are drivers aware of prior sleepiness? International journal of Legal Medicine; 111, 120-123. Falmagne, J.C. (1985) Elements of Psychophysical Theory. Oxford: Clarendon. • Johns M.W. (2000) Sensitivity and specificity of the multiple sleep latency test (MSLT), the maintenance of wakefulness test (MWT) and the Epworth Sleepiness Scale: failure of the MSLT as a gold standard. Journal of Sleep Research 9, 5-11. • Johns M.W. (1998) Rethinking the assessment of sleepiness. Sleep Medicine Reviews, 2, 3-15. • Johns M.W. (1991) A new method for measuring daytime sleepiness: The Epworth Sleepiness Scale. Sleep 14, 540-545. • Lodge, M. (1981). Magnitude scaling: Quantitative measurement of opinions. Beverly Hills: Sage. • Stevens S.S. (1975) Psychophysics: introduction to its perceptual, neural and social prospects? New York: John Wiley & Sons. • Theuns, P. (1994), A dichotomization method for Boolean analysis of quantifiable co-occurrence data, in Fischer, G.H. & Laming, D. (Eds.), Contributions to Mathematical Psychology, New York : Springer Verlag (1994). • Theuns, P. (1998), Building a knowledge space via Boolean analysis of co-occurrence data, in Dowling, C., Roberts, F. and Theuns, P. (eds.) Recent Progress in Mathematical Psychology, New York : Lawrence Erlbaum. (1998). • Theuns P. Cools.W., Schiemsky K. (2002) Construction of a “satisfaction” rating scale and the influence of the use of labels on response patterns analysed, by means of a psychophysical approach. Paper presented at Fechnerday 2002, The Eighteenth Annual Meeting of the “International Society for Psychophysics “, Rio de Janeiro, 2002. • Theuns, P., Ledure, G., Souris, M., Razavi, D., Bernheim J. (2003). Anamnestic Comparative Self Assessment (ACSA) to measure QOL: Sensitivity, reliability and proneness to response-shift. Paper accepted for presentation at the 5th Conference of the International Society for Quality-of-Life Studies - Johann Wolfgang Goethe-University Frankfurt/Main, Germany. • Van Ert P.M., Gapinski J.P., Fuller M.J. et al. (1999) The predictive value of the Epworth Sleepiness Scale: patient versus significant other assessment of patient sleepiness. Sleep 22, S48.

Tijdvenster:
1 Jan 2004 → 31 Dec 2007
Disciplinecodes:
  • SOCIALE WETENSCHAPPEN (S)
    • Psychologie
    • Pedagogiek en didactiek
      • Methodologie van het wetenschappelijk onderzoek
  • BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN (B)
    • Geneeskunde, mens en vertebraten
      • Neurologie, neuropsychologie, neurofysiologie
Classificaties:
  • Interuniversitair project

Onderzoekers

  • PETER THEUNS Historisch

    Promotor (Historisch) 1 Jan 2004 → 31 Dec 2007

  • Olivier MAIRESSE Historisch

    Medewerker (Historisch) 1 Jan 2004 → 31 Dec 2007

Organisaties

Financieringsbronnen