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Cognitive and Physical Performence Changes Caused by Expectation of Enhancement

the Power of Placebo in Healthy Individuals

Michael Kecht

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Philosophie und Bildungswissenschaft

Betreuer*in

Mara Bresjanac

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DOI

10.25365/thesis.27860

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30324.73328.685362-4

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die vorliegende experimentelle Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob und mit welchem Ausmaß sich die geistige und körperliche Leistungsfähigkeit junger und gesunder Proban¬den mit Hilfe von Placebo Behandlungen steigern lässt und welche Faktoren diese etwaige Leistungssteigerung modulieren könnten. Freiwillige kaukasische Probanden (n = 21) un¬terzogen sich zwei kurzen kör-perliche und einem kognitiven Leistungstest, welche im ge¬naueren die maxima-le Muskelkraft der Handkontraktion, die Muskelgesamtleistung des musculus quadriceps und die geistige Konzentrationsfähigkeit mit Hilfe eines akustischen „Oddball“ -Tests feststellten. Das Experiment bestand aus zwei Einheiten, die an getrenn¬ten Terminen stattfanden. In jeder Einheit wurden die drei Leistungs-tests in je zwei Mes¬sungen ausgeführt, welche durch eine kurze Pause unter-brochen wurden. Während der Pause wurde den Probanden eine wasserlösli-che Vitamin C Tablette verabreicht, einmal mit der Information, es handle sich hierbei um Vitamin C und einmal proklamiert als eine starke leistungssteigernde Substanz unter dem Namen “PEpX”, mit einer merklichen wär¬meerzeugenden Nebenwirkung. Während der kognitiven Leistungstests wurden Elektro-enzephalogramm (EEG) Messungen durchgeführt, um ereignisbezogene Poten-tialdiffe¬renzen (event related potentials, ERP), besonders die P3 Komponente, sowie mögliche Einflüsse der Placebo Behandlung auf das autonome Nerven-system zu evaluieren. Am Ende der zweiten Messung wurde ein kurzer Frage-katalog zur subjektiven Einschätzung der eigenen Leistung und etwaiger Ver-änderungen in der zweiten Hälfte nach der Be¬handlung ausgefüllt und am Ende der zweiten Einheit absolvierten die Probanden den “Big Five Inventory” (BFI) Persönlichkeitstest mit 44 Fragen. Die Ergebnisse zeigen einen signifikanten Placebo Effekt auf die Gesamtleis-tung des Quadriceps (p = 0.004), jedoch keinen Effekt auf die maximale Mus-kelkraft der Handkon¬traktion (p = 0.39). Es gab ebenfalls keine signifikante Än-derung der Genauigkeit im kogniti¬ven Oddball Test weder innerhalb noch zwi-schen den Einheiten (p = 0.911), jedoch zeigte die EEG Analyse eine signifikan-te Interaktion zwischen Experimentbedingung und Mess¬zeitpunkt (F(1, 21) = 5.8; p = 0.025) und deutet somit auf eine Verringerung der durch¬schnittlichen P3 ERP Amplitude hin, speziell nach der Placebo- und nicht nach der Kon-trollbehandlung. In Bezug auf die in der Literatur beschriebene Funktion der P3 Kompo¬nente (Luck, 2005) lässt sich dieser Abfall als Verringerung der Benötig-ten kognitiven Ressourcen des Arbeitsgedächtnis deuten, welche auf eine indi-rekte Leistungssteigerung schließen lassen könnte. Weder der Tonus des auto-nomen Nervensystems (p > 0.23), noch die myoelektrische Muskelaktivität (p > 0.37) änderte sich signifikant nach der Placebo Be¬handlung. Die wahrgenom-mene Leistung der Probanden im Oddball Test korrelierte mit der tat¬sächlich gemessenen in beiden Schwierigkeitsstufen (p < 0.05), andere Korrelationen zwi¬schen wahrgenommener und tatsächlicher Leistung waren jedoch nicht sig-nifikant (alle r < 0.25, p > 0.14) und es konnte auch keinen signifikanter Placebo Effekt auf die Wahrneh¬mung der eigenen Leistung vor und nach der Behand-lung gemessen werden (alle p > 0.13). Korrelationen zwischen den vom BFI errechneten Persönlichkeitswerte für ‘Verträglichkeit’ (r(19) = 0.40, p = 0.036) und für ‘Gewissenhaftigkeit’ (r(19) = 0.39, p = 0.040) mit dem Placebo Effekt auf die Gesamtbelastbarkeit der Quadriceps Muskeln waren signifikant. Die Ergebnisse zeigen insgesamt, dass die Erwartung von Leistungssteigerung, ausgelöst durch Placebo Behandlung, eine tatsächliche Leistungssteigerung in muskulärer Gesamt¬belastbarkeit, aber nicht in maximaler Muskelkraft hervorru-fen konnte. Eine mögliche In¬terpretation dessen ist ein motivationsabhängiger Anstieg der muskulären Ausdauer durch körpereigene Reserven, welcher je-doch keinen Einfluss auf die maximale Amplitude der Muskelkraft hat. Gleich-bleibende kognitive Leistung bei gleichzeitiger Reduktion der Allo¬kation kogniti-ver Ressourcen könnte darauf hinweisen, dass sich die Probanden während des Oddball Tests auf die leistungssteigernde Wirkung des Placebos verließen, da für sie währenddessen ihr eigenes Leistungsniveaus nicht feststellbar war.

Abstract

(Englisch)

This empirical thesis aims to test if placebo-induced expectation of enhance-ment actually leads to physical and cognitive performance increase. Healthy young volunteers (n = 21) performed short tests of physical (muscle force and timed workout) and cognitive function (auditory oddball test) at two sessions, which were three days apart. In each session two measurement runs were sep-arated by an intermission, when a vitamin C tablet was given and announced either as a stimulant with a perceptible calorigenic side effect or as a con¬trol substance. During the cognitive task sessions electroencephalogram (EEG) was recorded to assess event related potential (ERP) P3 mean amplitude and latency, as well as myoelectrical activity of active muscles (electromyogram) and autonomic nervous sys¬tem tone (heart rate and heart rate variability). At the end of each session individual feed¬back about perceived performance during the tasks was recorded. After the second session, participants filled in a 44-item BFI personality questionnaire. The results showed significant placebo effect on total leg workout (p = 0.004) but not on maximal handgrip force (p = 0.39). There was no difference in odd-ball test performance between runs and sessions (p = 0.911), but a significant session x run interaction (F(1,21) = 5.8; p = 0.025) in EEG measures revealed a decrease in P3 mean amplitude after the “stimulant” but not after the control substance. Given the theoretical background of P3 functionality (Luck, 2005), this amplitude decrease could be interpreted as less cognitive resources need-ed to perform the oddball task on the same performance level after placebo treatment. Neither autonomic nervous tone (p > 0.23) nor myoelectrical activity of handgrip flexors (p > 0.37) seemed to be significantly modulated by placebo treatment. Perceived oddball task accuracy correlated with actual performance in oddball test (p < 0.05), other correlations between perceived and tested per-formance did not reach significance (all r < 0.25, p > 0.14). Moreover, perceived performance and motivation did not change signifi¬cantly after treatment in both sessions (all p > 0.13). Correlations between BFI personality scores for agreea-bleness (r(19) = 0.40, p = 0.036) and conscientiousness (r(19) = 0.39, p 0.040) and placebo effect on total leg workout were significant. In summary, expectation of performance enhancement yielded increased physi-cal workout but no change in active force, revealing motivation-dependent in-crease in endurance, but no change in core muscle strength. Sustained mental performance with a concurrent re¬duction in cognitive resource allocation may suggest reliance of subjects on stimulant ef¬fect during cognitive task, where feedback was not immediately available.

Autor*innen

Michael Kecht

Haupttitel (Englisch)

Cognitive and Physical Performence Changes Caused by Expectation of Enhancement

Hauptuntertitel (Englisch)

the Power of Placebo in Healthy Individuals

Paralleltitel (Deutsch)

Körperliche und Geistige Leistungssteigerung durch den Placebo Effekt

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

119 S. : graph. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Mara Bresjanac

Klassifikationen

08 Philosophie > 08.47 Pseudophilosophie ,

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften ,

42 Biologie > 42.99 Biologie: Sonstiges ,

44 Medizin > 44.07 Medizinische Psychologie ,

77 Psychologie > 77.31 Kognition ,

77 Psychologie > 77.48 Psychomotorik ,

77 Psychologie > 77.50 Psychophysiologie

AC Nummer

AC11082014

Utheses ID

24900

Studienkennzahl

UA | 066 | 013 | |

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