24 Stunden totaler Schlafentzug führt zu kürzeren Fixationen bei visuellen Suchaufgaben

Abstract

Einleitung: Visuelle Aufmerksamkeit ist wichtig in der Luft- und Raumfahrt. Da in beiden Domänen Nacht- und Schichtarbeit weit verbreitet sind, ist eine Erforschung der Einflüsse von Müdigkeit auf visuelle Aufmerksamkeit hier von großem Interesse. Die Erhebung von Blickbewegungscharakteristiken im Zusammenhang mit Leistungsparametern kann Aufschlüsse über Ursachen von Leistungseinbußen und Unfällen unter Müdigkeitseinfluss geben. Fragestellung: Wir nutzten zwei einfache visuelle Suchaufgaben, besonders blickbewegungsintensive Standardparadigmen aus dem Bereich der Aufmerksamkeitsforschung, um den Effekt von 24-stündigem Schlafentzug auf Leistungs- und Blickbewegungsparameter zu untersuchen. Im Vergleich zu einer ausgeschlafenen Kontrollgruppe erwarteten wir unter Schlafentzug eine kognitive Verlangsamung, d.h. längere Reaktionszeiten und eine geringere Akkuratesse. Unsere Hypothese war, dass die Blickbewegung diese Verlangsamung ebenfalls in Form einer längeren mittleren Fixationsdauer und abnehmender mittlerer Sakkadengeschwindigkeit wiederspiegeln würde. Methodik: Leistungsfähigkeit in der visuellen Suche (conjunction search task; sequential search task) und zugehörige Blickbewegungsparameter wurden zweimal im Abstand von 24 Stunden am Morgen bei zwei Versuchsgruppen erhoben. Schlafentzogene Probanden (N=24, mittleres Alter: 25,1 ± 4,5 SD; 12 Frauen) wurden in der Nacht zwischen den Leistungstests wach gehalten, während die Probanden der Kontrollgruppe (N=24, Alter: 25,6 ± 3,9 SD; 10 Frauen) schlafen durften (Zeit im Bett: 8 Stunden). Ergebnisse: Wir konnten die erwarteten Leistungseffekte zeigen: schlafentzogene Probanden reagierten langsamer und machten häufiger Fehler in beiden visuellen Suchaufgaben als die Probanden der Kontrollgruppe. Entgegen unseren Erwartungen führte der Schlafentzug jedoch nicht zu einer längeren, sondern zu einer kürzeren mittleren Fixationsdauer bei gleichbleibender Anzahl der Fixationen. Die Sakkadengeschwindigkeit sank wie angenommen unter dem Einfluss des Schlafentzuges. Schlussfolgerungen: Trotz einer in den Suchaufgabe beobachteten kognitiven Verlangsamung unter Schlafentzug und einer Verlangsamung der mittleren Sakkadengeschwindigkeit, verkürzte sich die mittlere Fixationsdauer. Dies widerspricht der Erwartung einer langsameren Informationsaufnahme und -verarbeitung unter Müdigkeit, welche zu längeren Fixationsdauern führen sollte. Eine mögliche Erklärung wäre ein sogenannter „Speed-Accuracy-Tradeoff“, der zu einer Beschleunigung des visuellen Suchverhaltens, also kürzeren Perioden der Informationsaufnahme, unter Müdigkeit führt. Müdigkeit führt somit zu durchschnittlich schnelleren und riskanteren Entscheidungen pro Fixation, was wiederum zu einer geringeren Akkuratesse führt.