精神運動性警戒テストにおける応答速度測定：どのくらいの精度で十分なのか？

Response Speed Measurements on the Psychomotor Vigilance Test: How Precise is Precise enough?

• Mathias Basner
• Tyler M Moore
• Jad Nasrini
• Ruben C Gur
• David F Dinges

抄録

研究目的:

サイコモーター・ビジランス・テスト（PVT）は、様々なソフトウェアおよびハードウェア・プラットフォーム上での睡眠研究において、行動の注意力を測定するために頻繁に使用されています。他の多くの認知テストとは対照的に、PVTの応答時間の数ミリ秒のシフトは意味のあるものになります。そのため、較正済みのシステムを使用することが重要であるが、較正基準は現在のところ不足している。本研究では、睡眠不足の被験者と警戒心の強い被験者の2つのPVTパフォーマンス指標である注意欠如（応答時間[RT]≧500ミリ秒）と応答速度に対するシステムの待ち時間の偏りとその変動性の影響を調査しました。

STUDY OBJECTIVES: The Psychomotor Vigilance Test (PVT) is frequently used to measure behavioral alertness in sleep research on various software and hardware platforms. In contrast to many other cognitive tests, PVT response time shifts of a few milliseconds can be meaningful. It is therefore important to use calibrated systems, but calibration standards are currently missing. This study investigated the influence of system latency bias and its variability on two frequently used PVT performance metrics, attentional lapses (response times [RT] ≥500 milliseconds) and response speed, in sleep-deprived and alert subjects.

方法:

急性全体（N=31人）と慢性部分（N=43人）の睡眠遮断プロトコルから得られたPVTデータをもとに、応答バイアス（±15ミリ秒[ms]）とその変動（0-50ms）を系統的に変化させ、事前に定義されたしきい値（すなわち、ラプスは±1、応答速度は±0.1/s）の推移を記録したシミュレーションを行った。

METHODS: PVT data from one acute total (N=31 subjects) and one chronic partial (N=43 subjects) sleep deprivation protocol were the basis for simulations in which response bias (±15 milliseconds [ms]) and its variability (0-50 ms) were systematically varied and transgressions of pre-defined thresholds (i.e., ±1 for lapses, ±0.1/s for response speed) recorded.

結果:

バイアスの増加とその変動性の両方が、真のスコアからの偏差の原因となり、睡眠不足の被験者では周回数が、警戒している被験者では応答速度が高くなっていました。システムの遅延バイアスが±5ms以下で、その標準偏差が10ms以下であれば、閾値の逸脱は典型的にはまれであった（すなわち、5%未満）。

RESULTS: Both increasing bias and its variability caused deviations from true scores that were higher for the number of lapses in sleep deprived subjects and for response speed in alert subjects. Threshold transgressions were typically rare (i.e., <5%) if system latency bias was less than ±5 ms and its standard deviation was ≤10 ms.

結論:

バイアスは±5ms、標準偏差は10ms以下がPVTシステムのタイミング精度を校正するための最大許容範囲と考えられます。今後の研究では、PVTの管理と分析のための公表された標準に加えて、平均システム遅延とその標準偏差を報告する必要があります。

CONCLUSIONS: A bias of ±5 ms with a standard deviation of ≤10 ms could be considered maximally allowable margins for calibrating PVT systems for timing accuracy. Future studies should report the average system latency and its standard deviation in addition to adhering to published standards for administering and analyzing the PVT.

© Sleep Research Society 2020. Published by Oxford University Press on behalf of the Sleep Research Society. All rights reserved. For permissions, please e-mail journals.permissions@oup.com.