Institut für Sportwissenschaft

Rumination: Mechanismus des antidepressiven Effekts von sportlicher Aktivität?

Entwicklung eines Decoders zur Vorhersage von Rumination während sportlicher Aktivität

Hintergrund

Rumination beschreibt das repetitive Grübeln über das eigene Leid und ist stark mit Depressionen assoziiert. Rumination scheint ein Auslöser sowie aufrechterhaltender Faktor von depressiven Symptomen zu sein. Bis jetzt ist unklar, ob Rumination von sportlicher Aktivität (spA) reduziert werden kann und ob verringerte Rumination ein zugrundeliegender Wirkmechanismus des antidepressiven Effekts von spA sein könnte, da bisher nur wenige Studien den Effekt von spA auf Rumination selbst untersucht haben. Weitere Forschung untersucht außerdem neurophysiologische Korrelate von Rumination. Hierbei zeigen sich spezifische Aktivierungsmuster (bspw. frontale Alpha Asymmetrie), die mit Rumination assoziiert sind.

Projektziel

Ziel des Projektes ist es herauszufinden, ob Rumination bei depressiven Patient*Innen durch sportliche Aktivität beeinflusst werden kann und somit ein zugrundeliegender Mechanismus des antidepressiven Effekts von sportlicher Aktivität ist. Zunächst sollen neurophysiologische Muster des Grübelns erfasst und sogenannte Decoder (Machine Learning Algorithmen) entwickelt werden, die neurophysiologische Muster von Rumination in Abgrenzung zu anderen psychischen Zuständen (Distraktion, positive Stimmung) unterscheiden können. Im zweiten Schritt sollen dann mithilfe dieser Decoder neurophysiologische Muster während einmaliger spA dekodiert werden und Aufschluss darüber geben, ob und inwiefern sich Rumination während spA verändert. Zuletzt sollen dann Langzeiteffekte von spA auf Rumination betrachtet werden.

Decoder

Um die Machine Learning Algorithmen zu trainieren, die verschiedenen neurophysiologischen Muster von Rumination, Distraktion und positiver Stimmung zu klassifizieren, werden alle drei Zustände mehrfach induziert und währenddessen EEG und fNIRS aufgezeichnet. Die Daten werden dann durch die Decoder analysiert und zugrundeliegende Muster können extrahiert werden.

Trainingsphase des Decoders exemplarisch dargestellt für die psychischen Zustände Rumination und Distraktion. Features werden aus EEG und NIRS Daten extrahiert. Basierend hierauf trainiert der Decoder Gewichte w, um die psychischen Zustände basierend auf EEG und NIRS Mustern zu klassifizieren.

Sportliche Aktivität

Um zu untersuchen, welche spA Rumination am effektivsten reduziert, werden verschiedene Bedingungen von jedem Teilnehmenden absolviert. Es handelt sich hierbei um moderaten Ausdauersport, der in Form einer Dauermethode für 30 Minuten durchgeführt wird. Des Weiteren wird ein hochintensives Intervalltraining durchgeführt, bei dem Ruheintervalle (5 Minuten) mit Belastungsintervallen (4 Minuten) alternieren. Diese beiden aktiven werden mit einer inaktiven Bedingung verglichen. Um die Intensitäten spA bestmöglich zu individualisieren, absolvieren alle Teilnehmenden einen Fitnesstest.

Während spA werden EEG und NIRS Daten aufgezeichnet. Diese Daten werden durch den zuvor trainierten Decoder klassifiziert. Während spA wird angenommen, dass sich dekodierte Rumination reduzieren sollte, also mit Rumination assoziierte Muster in EEG und NIRS seltener erscheinen sollten.

Studienteilnahme

Die Studie richtet sich an Patient*Innen, die aktuell mindestens an einer mittelschweren Depression leiden. Diese soll mithilfe des Strukturierten Klinischen Interviews für DSM-V diagnostiziert werden. Des Weiteren sollten Patient*Innen zwischen 18 und 40 Jahren alt sein und aktuell nicht mehr als 1x pro Woche 30 Minuten am Stück ausdauerorientierte sportliche Aktivität (z.B. Joggen, Fahrradfahren, Schwimmen) absolvieren.

Sollte Interesse an einer Studienteilnahme bestehen, kontaktieren Sie gerne Jana Welkerling.