Spottkortisol- och alfa-amylasnivåer under ett bedömningsförfarande korreleras annorlunda med riskåtgärder vid manliga och kvinnliga polisrekryter (2014)

Ruud van den Bos^1*, Ruben Taris², Bianca Scheppink², Lydia de Haan³ och Joris C. Verster^3,4

• ¹Institutionen för organisk djurfysiologi, Radboud University Nijmegen, Nijmegen, Nederländerna
• ²Polisakademin, rekrytering och urval, Apeldoorn, Nederländerna
• ³Division of Pharmacology, Utrecht Institutet för farmaceutiska vetenskaper, Utrecht Universitet, Utrecht, Nederländerna
• ⁴Center for Human Psychopharmacology, Swinburne University of Technology, Melbourne, Australien

Nyare laboratorieundersökningar har visat att män visar mer riskupptagande i beslutsfattande uppgifter efter stress, medan kvinnor är mer riskavvikande eller blir mer uppgiftsfokuserade. Dessutom har dessa studier visat att könsskillnaderna är relaterade till nivåer av stresshormonkortisolen (som indikerar aktivering av hypotalamus-hypofys-adrenokortisk axel): ju högre nivåer av kortisol är, desto mer riskbeteende beteende visas av män , medan kvinnor i allmänhet visar mer riskavvikande eller uppgiftsfokuserade beteenden efter högre nivåer av kortisol. Här bedömde vi om sådana relationer håller sig utanför laboratoriet, korrelerande nivåer av kortisol erhållen under ett arbetsrelaterat bedömningsförfarande med beslutsparametrar i Cambridge Gambling Task (CGT) hos manliga och kvinnliga polisrekryter. CGT möjliggör diskriminering av olika aspekter av belöningsbaserat beslutsfattande. Dessutom korrelerade vi nivåer av alfa-amylas [indikativ för aktivering av sympatho-adrenomedullary-axeln (SAM)] och beslutsparametrar. I linje med tidigare studier skilde sig män och kvinnor bara i riskjustering i CGT. Spjälkemedelskortisolnivåer korrelerade positivt och starkt med riskåtgärder hos män, vilket var signifikant skillnad från den svaga negativa korrelationen hos kvinnor. I motsats till och mindre starkt korrelerade salivaryfa-amylasnivåerna positivt med riskupptagning hos kvinnor, vilket var signifikant skillnad från den svaga negativa korrelationen med riskupptagning hos män. Sammantaget stöder dessa data och utökar data från tidigare studier som visar att riskabelt beslutsfattande hos män och kvinnor påverkas olika av stresshormoner. Uppgifterna diskuteras kortfattat i relation till effekterna av stress på spel.

Beskrivning

Nyligen har vi granskat om könsskillnader är närvarande vid förekomsten och utvecklingen av oordning spel (van den Bos et al., 2013a); ett forskningsområde som fortfarande är dåligt studerat (se även van den Bos et al., 2013b). Stress kan bland annat främja spelepisoder hos män och kvinnor (Tschibelu och Elman, 2011) och dessutom kan (förväntas) påverka spelbeteendet eftersom stress har visat sig störa belöningsbaserat beslutsfattande under laboratorieförhållanden (granskning: Starcke och Brand, 2012). I synnerhet har studier som omfattar båda könen visat att män visar mer riskbeteende efter stress, medan kvinnor är mer riskavvikande eller blir mer uppgiftsfokuserade (Preston et al., 2007; Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009; Mather och Lighthall, 2012). Dessutom har det visat sig att ju högre nivåer av kortisol [som indikerar aktivering av hypotalamus-hypofys-adrenal cortex-axeln], desto mer riskupptagande beteende visar män (van den Bos et al., 2009), medan kvinnor i allmänhet visar mer riskavvikande eller uppgiftsfokuserade beteenden (Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009). En nyligen genomförd studie hos män har visat att aktivering av sympatiskt nervsystem [frisättning av katekolaminer, dvs (ej) adrenalin] är förenat med minskat riskupptagande medan denna studie bekräftade att kortisol är förknippad med ökat riskupptagande (Pabst et al., 2013).

Medan data i laboratoriet med hjälp av standardiserade protokoll, såsom Trier Social Stress Test, börjar avslöja förhållandet mellan sex, neuro-endokrin status och beslutsfattande, kan de inte vara vägledande för effekterna som uppträder i verkligheten, där närvarande cirkulerande nivåer av kortisol och katekolaminer, relaterade till tidigare händelser, sammanhang och tid på dagen, kan avgöra resultatet av beslutsfattandet (se för diskussion: van den Bos et al., 2013a,c). Förutom att förstå förhållandet till aktiviteter som spel kan den här kunskapen vara av betydelse för beslutsbeteende i militären, polisstyrkan, finansiell verksamhet eller hälso- och sjukvård, där beslut ofta måste fattas under mycket stressiga förhållanden. När beslut fattas felaktigt på grund av förändringar i riskuppfattningen under stress kan de ha en mycket negativ personlig, ekonomisk och samhällelig inverkan (Taylor et al., 2007; LeBlanc et al., 2008; LeBlanc, 2009; Arora et al., 2010; Akinola och Mendes, 2012). Med tanke på den begränsade kroppen av nuvarande kunskaper samt att bedöma effekterna av cirkulerande nivåer av kortisol och katekolaminer vid riskupptagning korrelerade vi därför spontant förekomst av stresshormon under en arbetsbedömningsförfarande hos manliga och kvinnliga polis rekryterar med belöning baserade beslutsfattande parametrar i Cambridge Gambling Task (CGT) (Rogers et al., 1999). Således valde vi att genomföra studien i en tillämpad miljö för att bedöma huruvida laboratoriefinster skulle hålla under verkliga förhållanden.

CGT möjliggör diskriminering av olika aspekter av belöningsbaserat beslutsfattande, såsom riskupptagning, impulsivitet och riskanpassning (t.ex. Rogers et al., 1999; Deakin et al., 2004; Newcombe et al., 2011; van den Bos et al., 2012). Manliga och kvinnliga personer utförde CGT under sin bedömning för brottsutredningen vid polisakademin. Denna bedömning anses generellt vara stressig av kandidater. I stället för att använda en laboratorieuppsättning med en separat stressgrupp och kontrollgrupp använde vi spontant förekommande variation i nivåer av salivarkortisol (aktivering av HPA-axeln; översyn: Foley och Kirschbaum, 2010) och alfa-amylas [aktivering av den sympatho-adrenomedullära (SAM) axeln; recension: Nater och Rohleder, 2009] för att korrelera fysiologiska förändringar och beteende. Vi förutspådde att ju högre de nuvarande nivåerna av spyttkortisol hos män, desto mer riskbeteende beteende visar de, medan hos kvinnor var motsatt effekt förväntad Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009). Eftersom det saknas data om könsskillnader för nuvarande salivaryfa-amylasnivåer och riskbeteende, gjordes inga specifika förutsägelser för dessa korrelationer.

Material och metoder

Ämnen och procedur

Fysiskt och psykiskt friska män [n = 49; ålder (medelvärde ± SD): 28.5 ± 5.4 år; intervall 22-43 år] och kvinnor (n = 34; ålder: 26.7 ± 4.1; intervall 22-37 år; Studerande t-testa; t = 1.516, df = 81, p = 0.133) rekryterades från personer som ansökte om brottsutredningen. Alla ämnen undertecknade ett informerat samtycke innan de deltog i denna studie. Studien utfördes i enlighet med de etiska normerna som formulerades i Helsingfors 1964-deklaration [Etiket från Världshälsoorganisationen (Helsingfors deklaration) för experiment som involverar människor http://www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/index.html].

Kandidaterna utsattes för en tvådagars bedömning vid Polisakademin (Apeldoorn, Nederländerna) som innehöll en serie fysiska test (dag 1) och psykologiska tester (dag 2). Endast kandidater som passerade de fysiska testerna inskrivna sig på den andra dagen av psykologiska tester. De psykologiska testerna omfattade kognitiva förmåga tester, en personlighetsinventering, en psykologisk intervju och en jobbrelaterad simulering [FFDM-uppgift]. Av logistiska skäl som är inbyggda i bedömningsförfarandet vid polisakademin varierade testordningen mellan olika ämnen. Därför planerade vi CGT att följa FFDM-uppgiften för varje kandidat, så att varje kandidat hade samma test omedelbart före CGT.

För att bestämma dagstidens kortisol- och alfa-amylasnivåer i saliv, prov med salivetter^® Cortisol (Sarstedt, Nümbrecht, Tyskland) samlades på fyra stunder under bedömningsförfarandet enligt procedurer och rekommendationer från tillverkaren: (1) när personer anlände tidigt på morgonen (8: 15-8.45 AM), (2) direkt före start av FFDM-uppgiften (8: 45 AM, 10: 15 AM eller 2: 15 PM), (3) efter FFDM, som varade 1.45 h, som är direkt innan CGT (10: 30 AM, 0: 15 PM eller 4: 00 PM) och (4) efter CGT (11.00 AM, 1: 00 PM, 4.30 PM, se nedan). I fall där ämnen startade med FFDM-uppgiften som sin första uppgift av dagen kollapsade salivprovet 1 och 2. Som bara nivåer innan (3) och efter (4) CGT är relevant för det här dokumentet, endast dessa värden kommer att rapporteras här. Vi valde att erhålla nivåer av salivarkortisol och alfa-amylas innan och efter CGT för att optimera korrelationer mellan dessa nivåer och uppgiftens prestanda. Det bör noteras att CGT i sig inte är en stressframkallande uppgift.

Cambridge Gambling Uppgift

CGT utvecklades för att bedöma olika aspekter av beslutsfattande (Rogers et al., 1999). Detaljerad information om uppgiften och förfarandet finns i CGT: s manual (www.cantab.com) och tidigare publicerade papper (Rogers et al., 1999; Deakin et al., 2004; Newcombe et al., 2011; van den Bos et al., 2012). I korthet presenteras ämnet i en rad 10 röda och blå rutor. Ämnet måste gissa om en gul token är gömd i en röd eller blå låda genom att trycka på en av två rektanglar, med ordet "röd" eller "blå" på skärmen. Förhållandet mellan röda och blå lådor varierar från försök till försök. Vissa försök har mycket gynnsamma odds (t ex nio blå lådor / en röd låda), medan andra har mindre gynnsamma odds (t.ex. sex blå lådor / fyra röda lådor). I spelstadiet börjar ämnena med 100 poäng. Ämnen kan välja en del av dessa punkter (5, 25, 50, 75 eller 95%), som visas i en stigande eller en nedåtgående ordning, för att satsa på om den gula token är gömd i en blå eller röd ruta. I stigande ordning börjar ämnena med alternativet att spela 5% av sina kreditpoäng efter eget val (blått eller rött), efter vilka procenttal ökar (som anges ovan, om 2 s fördröjning mellan alternativ) tills motiv trycker på knappen på skärmen, vilket är det som är valet för deras rättegång. I den nedåtgående ordern börjar ämnena med alternativet att spela 95% av sina kreditpoäng efter eget val (blått eller rött), efter vilka procenttal minskar (som anges ovan, om 2 s fördröjning mellan alternativ) tills motiv trycker på knappen på skärmen, vilket är det som är valet för deras rättegång.

Uppgiften innehåller fem steg. Det första steget är ett beslutsskede. Ämnen måste välja om token är gömd i en blå eller röd ruta (fyra försök). Det andra steget är ett spelutbildningsstadium (stigande ordning, fyra försök). Ämnen måste välja om token är gömd i en blå eller röd ruta och välj sedan det belopp de vill satsa, både genom att peka på skärmen. Den tredje etappen är ett spel teststeg (stigande ordning, fyra serier av nio försök). Den fjärde etappen är ett spelutbildningsstadium (fallande ordning, fyra försök). Den femte etappen är ett spelprovningssteg (fallande ordning, fyra serier av nio försök). Ämnena måste försöka ackumulera så många poäng som möjligt. Oavsett om ämnen börjar med den stigande ordningen följt av den nedåtgående ordern eller omvänden är randomiserad över testpersoner. Uppgiften tar 20-25 min att slutföra.

Följande åtgärder extraheras: (1) Kvaliteten på beslutsfattandet (QDM): en åtgärd som speglar individernas förmåga att bedöma sannolikheten för händelser att hända (kognition), det vill säga mäter hur många försök som ämnet valde att spela på det mer troliga resultatet. Ju högre värde de mer lämpliga ämnena uppför sig enligt situationen. (2) Sammantaget proportionell satsning (OPB) och Risk att ta (Sannolikt Proportion Bet, LPB): båda parametrarna är åtgärder för risk tolerans, det högre värdet desto mer ämnen tolererar risker. OPB mäter den genomsnittliga andelen av nuvarande poängsumma som personen valde att riskera på varje spelprovförsök, inklusive försök som de satsar på det mindre troliga resultatet. Men skillnader kan förekomma vad gäller vadslagning beträffande sannolika eller osannolika alternativ. Till exempel kan ämnen satsa ett lägre antal kreditpoäng när man väljer ett osannolikt alternativ än ett troligt alternativ. Därför innehåller CGT även en andra parameter, som är märkt Risktagande i handboken, men kommer att märkas LPB här för att hålla sig i linje med föregående parameter. Denna åtgärd rapporterar den genomsnittliga andelen av det aktuella poängtalet som personen valde att riskera på spelprovförsök, för vilka de hade valt det mer troliga resultatet, dvs. försök som de hade större chans att vinna än att förlora. OPB är lika med LPB när personer knappt väljer det osannolika alternativet, dvs i så fall är de mycket korrelerade (van den Bos et al., 2012). I linje med våra tidigare studier (van den Bos et al., 2012) Vi använde båda åtgärderna. (3) Behandlingstid (DT) och Fördröjning Aversion (DA): två åtgärder som kan spegla impulsivitet DT är den genomsnittliga latensen från presentation av de färgade rutorna till ämnets val av vilken färg man ska satsa på. Ju högre värde desto längre tar försökspersonerna att bestämma. Denna parameter mäter reflektionsimpulsivitet även om CGT inte är en uppgift där fördröjning ökar tillgänglig information. Ämnen som inte kan / inte vill vänta satsar större belopp när de presenteras i fallande ordning än i stigande ordning. Detta återspeglas i DA, som beräknas som skillnaden mellan riskupptagningsresultatet i nedstigningsförhållandet och uppstigningsförhållandet. Denna åtgärd reflekterar DA, men kan också spegla motorns impulsivitet. Ju högre värde ju mer impulsiva ämnen är eller desto mer undviker de förseningar. (4) Riskjustering (RA): förmågan att justera vadslagningsbeteendet enligt sannolikheten för att vinna (interaktionskognitionsbelöning), dvs ämnen kommer att spela mer av sina nuvarande poäng när oddsen är starkt till fördel för dem. En låg RA-poäng kan tolkas som ett misslyckande att använda den tillgängliga informationen när ett beslut fattas. Denna åtgärd återspeglar tendensen att satsa en högre andel poäng på försök när den stora delen av rutorna är av den valda färgen (t.ex. 9: 1) än när en liten majoritet av rutorna är av den valda färgen (t.ex. 6 : 4). Denna RA-poäng beräknades som den grad som risken skiljer sig över förhållandena, som en andel av det totala belopp som riskeras av det ämnet: RA = [2 * (% satsning vid 9: 1) + (% satsning vid 8: 2 ) - (% satsning vid 7: 3) - 2 * (% satsning vid 6: 4)] / genomsnittlig% satsning. En RA-poäng på ungefär noll återspeglar ingen systematisk tendens att ta differentiella risker över förhållandena, medan ett högt positivt poäng indikerar en tendens att satsa en större andel av de tillgängliga poängen på de högre förhållandena (9: 1) och 8: 2) än på de lägre förhållandena (7: 3 och 6: 4).

Fysiologiska mätningar

Salivprover lagrades vid -20 ° C direkt efter insamling och förblev vid denna temperatur under en maximal period av 4 månader tills behandling vid Speciel Laboratorium Endocrinologie (UMCU, Utrecht, Nederländerna).

Cortisol i saliv mättes utan extraktion med användning av en internt konkurrerande radioimmunanalys med användning av en polyklonal antikortisolantikropp (K7348). [1,2-³H (N)] - hydrokortison (PerkinElmer NET396250UC) användes som ett spårämne. Den nedre detektionsgränsen var 1.0 nmol / l och variationen mellan analyserna var <6% vid 4-29 nmol / l (n = 33). Variationen inom analysen var <4% (n = 10). Prover med nivåer> 100 nmol / L späddes 10 x med analysbuffert.

Alfa-amylas i saliv mättes på en Beckman-Coulter AU5811-kemianalysator (Beckman-Coulter Inc., Brea, CA). Salivprover utspäddes 1000 x med 0.2% BSA i 0.01 M fosfatbuffert pH 7.0. Interassay-variation var 3,6% vid 200.000 U / L (n =

Även om kortisol- och alfa-amylasnivåer kan skilja sig åt mellan kvinnor som använder orala preventivmedel eller ej, och kortisolhalterna varierar över menstruationscykeln (Foley och Kirschbaum, 2010) Vi tog inte hänsyn till dessa skillnader här eftersom vi var intresserade av effekterna av de aktuella nivåerna av kortisol och alfa-amylas vid beslutsbeteende (se även van den Bos et al., 2009; de Visser et al., 2010). Antalet manliga och kvinnliga ämnen motverkades emellertid mot morgon- och eftermiddagsperioder för att ta hänsyn till skillnader i morgon- och eftermiddagsvärden (Nater et al., 2007).

Statistisk analys

Alla statistiska analyser utfördes med hjälp av SPSS 16.0 för Windows eller Vasserstats webbplats (www.vasserstats.net) vid behov. Test anges i avsnittet Resultat. Betydelse (två-tailed) satt till p ≤ 0.05; p-värden> 0.05 och ≤ 0.10 betraktades som trender, medan p-värden> 0.10 ansågs vara icke-signifikanta (NS).

Resultat

Cambridge Gambling Uppgift

Inga skillnader hittades mellan män och kvinnor för att välja det mest troliga alternativet [QDM: män kontra kvinnor (medelvärde ± SD): 0.96 ± 0.06 vs 0.95 ± 0.06; Studerande t-test, NS], för riskåtgärder [OPB: 0.53 ± 0.09 vs 0.54 ± 0.11 (Student ttest, NS); LPB: 0.58 ± 0.10 vs 0.58 ± 0.11 (Student t-test, NS)] och för impulsivitetsåtgärder [DT: 2019.6 ± 1132.8 ms vs. 1749.8 ± 565.2 ms (Student ttest, NS); DA: 0.14 ± 0.12 vs 0.19 ± 0.16 (Student t-test, NS)]. Endast riskjustering skilde sig avsevärt mellan män och kvinnor (1.82 ± 0.80 vs 1.46 ± 0.74; Student t-testa: t = 2.098, df = 81, p = 0.039). Eftersom ämnen ofta valde det mest troliga alternativet (QDM> 0.95) bör det noteras att OPB och LPB är nästan identiska. Dessa åtgärder var starkt korrelerade hos män och kvinnor: män: r = 0.975, n = 49, p <0.001; kvinnor: r = 0.979, n = 34, p <0.001.

Salivary Cortisol och Alpha-Amylase

Bord 1A visar nivåerna av spyttkortisol och alfa-amylas innan CGT vid olika tidpunkter över dagen, medan tabell 1B visar nivåerna av spyttkortisol och alfa-amylas efter CGT vid olika tidspunkter över dagen. Medan kortisolnivån minskade över tidpunkter i båda fallen [innan: tvåvägs ANOVA; tidpunkter: F_{(2, 77)} = 6.552, p = 0.002; efter: F_{(2, 77)} = 6.345, p = 0.003], inga skillnader hittades mellan män och kvinnor [innan: kön: F_{(1, 77)} = 0.801, NS; kön * tidpunkter: F_{(2, 77)} = 0.612, NS; efter: kön: F_{(1, 77)} = 0.011, NS; kön * tidpunkter: F_{(2, 77)} = 1.186, NS]. I båda fallen observerades inga skillnader för tidspunkter eller kön för alfa-amylasnivåer (innan: F värden <0.671, p-värden> 0.415; efter: F värden <1.566, p-värden> 0.215).

 

Tabell 1A. Spottkortisol och alfa-amylasnivåer (medelvärde ± SD) innan CGT hos män och kvinnor på olika tidspunkter under dagen; antal ämnen anges i parentes.

 

Tabell 1B. Spottkortisol och alfa-amylasnivåer (medelvärde ± SD) efter CGT hos män och kvinnor på olika tidspunkter under dagen; antal ämnen anges i parentes.

Korrelation mellan CGT-parametrar och spyttkortisol såväl som alfa-amylas

Hos både män och kvinnor har cortisol samt alfa-amylasnivåer innan och efter CGT var starkt korrelerat: män, kortisol: r = 0.971, n = 49, p <0.001; kvinnor, kortisol: r = 0.953, n = 34, p <0.001; män, alfa-amylas: r = 0.716, n = 49, p <0.001; kvinnor, alfa-amylas: r = 0.926, n = 34, p <0.001. För att minska antalet korrelationer bestämde vi oss därför för att beräkna medelvärdet av nivåerna innan och efter CGT för att fånga upp genomsnittliga nivåer av salivarkortisol och alfa-amylas under uppgiften och korrelera dessa genomsnittsnivåer med CGT-parametrarna.

Figur 1A, visar korrelationerna mellan salivkortisolnivåer och CGT-åtgärder. Salivarkortisolnivån var positivt och signifikant korrelerad med LPB (r = 0.408, n = 49, p = 0.004) och OPB (r = 0.378, n = 49, p = 0.007) hos män, vilka var signifikant olika från de negativa men icke-signifikanta korrelationerna hos kvinnor (LPB: r = -0.241, n = 34, NS; Fiskare-r-Till-z, z = 2.92 p = 0.004; OPB: r = -0.196, n = 34, NS; Fiskare-r-Till-z, z = 2.57, p = 0.01). Kortisolhalter hos män tenderade att korrelera negativt med RA (r = -0.271, n = 49, p = 0.06). Inga andra signifikanta skillnader eller trender hittades. Det bör noteras att de signifikanta korrelationerna hos män förblir jämn när vi skulle korrigera för antalet korrelationer (p-värde = 0.05 / 6 = 0.0083). Vidare bekräftade vi att de huvudsakliga effekterna av LPB och OPB hos män inte berodde på skillnader i nivåer av kortisol över tidpunkter per se (se tabellerna 1A,B) eftersom korrelationerna var signifikanta efter korrigering för skillnader i tidspunkter: innan CGT: ingen korrigering OPB: r = 0.365, df = 47, p = 0.01, LPB: r = 0.395, df = 47, p = 0.005; med korrigering (partiella korrelationer): OPB: r = 0.287, df = 46, p = 0.048; LPB: r = 0.329, df = 46, p = 0.023, efter CGT: ingen korrigering: OPB: r = 0.387, df = 47, p = 0.006; LPB: r = 0.418, df = 47, p = 0.003; med korrigering (partiella korrelationer): OPB: r = 0.314, df = 46, p = 0.030; LPB: r = 0.355, df = 46, p = 0.013.

 

Figur 1. (EN) Korrelationer (r-värden; y-axeln) mellan kortisolnivåerna under CGT- och CGT-parametrarna (x-axeln). (B) Korrelationer (r-värden; y-axeln) mellan alfa-amylasnivåer under CGT- och CGT-parametrarna (x-axeln). För båda panelerna: QDM, kvaliteten på beslutsfattandet; LPB, sannolikt proportionell satsning; OPB, total proportion satsning; DT, överläggningstid; DA, fördröjning aversion; RA, riskjustering. Gråstänger indikerar signifikanta skillnader mellan r-värden av män och kvinnor (se text för detaljer); asterisker indikerar betydande r-värden (se text för detaljer).

siffror 2A, B, visar de signifikanta korrelationerna mellan salivarkortisolnivåer och LPB samt OPB-poäng hos män och de icke-signifikanta korrelationerna hos kvinnor. Panelerna visar att riskåtgärder och kortisolnivåer ligger inom samma område hos män och kvinnor. Medelvärdena för kortisol var inte olika mellan män och kvinnor (män kontra kvinnor, medelvärde ± SD; nmol / l): 15.50 ± 6.20 vs 15.24 ± 5.18 (Student ttest, NS).

 

Figur 2. (EN) Korrelation mellan sannolikt proportionsbud och kortisolnivåer under CGT hos män (n = 49) och kvinnor (n = 34). Trend-linjer läggs till för att indikera korrelationer. (B) Korrelation mellan Total proportions sats och kortisol nivåer under CGT hos män (n = 49) och kvinnor (n = 34). Trend-linjer läggs till för att indikera korrelationer. (C) Korrelation mellan sannolikt proportionsbud och alfa-amylasnivåer under CGT hos män (n = 49) och kvinnor (n = 34). Trend-linjer läggs till för att indikera korrelationer. (D) Korrelation mellan Total proportion bet och alfa-amylas nivåer under CGT hos män (n = 49) och kvinnor (n = 34). Trend-linjer läggs till för att indikera korrelationer.

Figur 1B, visar korrelationerna mellan salivaryfa-amylasnivåer och CGT-åtgärder. Salivär alfa-amylasnivåer korrelerade positivt och signifikant med LPB (r = 0.336, n = 34, p = 0.05), medan en trend observerades för korrelationen med OPB (r = 0.324, n = 34, p = 0.06), hos kvinnor, som var signifikant olika från de negativa men icke-signifikanta korrelationerna hos män (LPB: r = -0.184, n = 49, NS; Fiskare-r-Till-z, z = -2.31, p = 0.02; OPB: r = -0.178, n = 49, NS; Fiskare-r-Till-z, z = -2.22, p = 0.03). Riskjustering tenderade att korrelera negativt hos kvinnor (r = -0.312, n = 34, p = 0.07), som tenderade att skilja sig från den icke-signifikanta positiva korrelationen hos män (r = 0.112, n = 49, NS; Fiskare r-Till-z, z = 1.87, p = 0.06). Inga andra signifikanta skillnader eller trender hittades. Det bör noteras att de signifikanta korrelationerna hos kvinnor försvinner när vi skulle korrigera antalet korrelationer (p-värde = 0.05 / 6 = 0.0083).

siffror 2C, D, visar de signifikanta korrelationerna mellan salivaryfa-amylasnivåer och LPB samt OPB-poäng hos kvinnor och de icke-signifikanta korrelationerna hos män. Panelerna visar att riskåtgärder och alfa-amylasnivåer ligger inom samma område hos män och kvinnor. Medelvärdena för alfa-amylas var inte olika mellan män och kvinnor (män kontra kvinnor, medelvärde ± SD; U / l): 379.859 ± 219.974 vs 324.397 ± 201.199 (Student ttest, NS).

En signifikant negativ korrelation hittades mellan salivarkortisol och alfa-amylasnivåer hos kvinnor (r = -0.394, n = 34, p = 0.02); detta var inte fallet hos män (r = -0.137, n = 49, NS). Vi använde därför flera regressioner för att bedöma huruvida kombinationen förklarade mer av variansen. Detta var inte fallet (inte visat). Eftersom det observerades tidigare att hos kvinnor kan kurva-linjära relationer föreligga mellan kortisol och riskupptagande (van den Bos et al., 2009), undersöktes denna möjlighet även för kortisol- och alfa-amylas- och LPB-poäng. Emellertid hittades inga sådana kurva-linjära relationer (ej visade).

siffror 2A, B, föreslår att riskåtgärderna är lägre hos män än kvinnor vid den låga delen av kortisolnivåerna, medan motsatt är fallet vid den höga delen av kortisolhalterna. För att fånga detta såväl som att ytterligare underbygga korrelationerna beräknade vi kvartilerna för kortisolvärdena och bedömda riskåtgärder enligt dessa kvartiler. Vi jämförde endast lågänden (kvartil 1) och de höga slutvärdena (kvartil 4). Tabell 2A visar att ingen skillnad existerade mellan män och kvinnor gällande kortisolhalterna när kvarts för män och kvinnor beräknades. Däremot har riskåtgärder förändrats annorlunda hos män och kvinnor i samband med låga och höga kvartiler. Även hos män LPB och OPB ökade signifikant från kvartil 1 till 4, hos kvinnor de inte, i linje med de korrelationer som rapporterats ovan. Vidare var LPB- och OPB-värdena hos kvinnor högre än värden för män i lågänden, medan motsatsen var sant vid cortisolkvartilernas höga ände. Dessutom tenderade alfa-amylasnivåerna att vara lägre vid höga änden av kortisolnivåerna hos män, men inte kvinnor.

 

Tabell 2A. Riskupptagande parametrar och alfa-amylasnivåer i salivar (medelvärde ± SD) hos män och kvinnor beräknat enligt kortisolrelaterade kvartiler (se text).

siffror 2C, D, föreslår att riskåtgärderna är lägre hos kvinnor än män i låga nivåer av alfa-amylas, medan motsatsen är fallet i höga halter. För att fånga detta såväl som att ytterligare underbygga korrelationerna beräknade vi kvartilerna för alfa-amylasvärdena och bedömda riskåtgärder enligt dessa kvartiler. Vi jämförde endast lågänden (kvartil 1) och de höga slutvärdena (kvartil 4). Tabell 2B indikerar att kvinnor visade generellt något lägre alfa-amylasnivåer. Riskåtgärder har förändrats olika hos män och kvinnor relaterade till kvartilernas låga och höga ände. Medan kvinnor ökade LPB och OPB signifikant, hos män gjorde de inte, i linje med de korrelationer som rapporterats ovan. Vidare var LPB- och OPB-värden hos män högre än värden hos kvinnor vid lågänden, medan detta inte var fallet vid den höga änden av alfa-amylasnivåer. Dessutom tenderade kortisolhalterna att vara lägre vid höga änden av alfa-amylaskvartilerna hos kvinnor, men inte män.

 

Tabell 2B. Riskupptagande parametrar och kortivolivåer i salivarkortisol (medelvärde ± SD) hos män och kvinnor beräknat enligt alfa-amylasrelaterade kvartiler (se text).

Diskussion

Syftet med denna studie var att avgöra om enskilda skillnader i nuvarande nivåer av salivarkortisol (aktivering av HPA-axeln) och / eller alfa-amylas (aktivering av SAM-axeln) i en bedömningsprocess var relaterade till skillnader i beslutsfattande gör relaterade parametrar i CGT hos män och kvinnor. De viktigaste resultaten i denna studie var att (1) män och kvinnor skiljer sig åt i riskjustering i CGT, cortisolnivåerna (2) korrelerade starkt positivt med riskåtgärder hos män, vilket var signifikant skillnad från den svaga negativa korrelationen i kvinnor och (3) alfa-amylasnivåer korrelerade positivt men inte starkt med riskupptagning hos kvinnor, vilket var signifikant skillnad från den svaga negativa korrelationen med riskupptagning hos män. Sammantaget stöder dessa data och utökar data från tidigare studier som indikerar att riskabelt beslutsfattande hos män och kvinnor påverkas olika av stresshormoner (Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009).

Allmänt

Män och kvinnor skilde sig bara i riskjustering i CGT. Denna skillnad mellan könen matchar resultatet av tidigare studier (Deakin et al., 2004; van den Bos et al., 2012), vilket tyder på att detta är ett robust resultat mellan könen om beslutsfattande (granskning: van den Bos et al., 2013b,c). Eftersom vi inte inkluderade en kontrollgrupp kan vi inte ta upp frågan huruvida CGT-parametrar, till exempel de som relaterade till riskupptagning, var i allmänhet högre eller lägre i arbetsbedömningsgruppen. Tidigare data från en grupp ämnen inom samma åldersintervall (van den Bos et al., 2012) föreslår att LPB och OPB poängen var övergripande högre i den aktuella studien.

Vi bedömde inte nivåer av (psykologisk eller subjektiv) stress som våra testpersoner upplevde, eftersom detta inte var syftet med denna studie. Bedömningsförfarandet anses emellertid allmänt vara stressigt av kandidaterna. Eftersom ökad nivå av subjektiv stress och ökade nivåer av stresshormoner samverkar (t.ex. Starcke och Brand, 2012; van den Bos et al., 2013c), nivåerna av spottkortisol och alfa-amylas, som vi observerade här, tyder på att ämnen kan ha varit psykologiskt stressade: nivåerna var över för vad som normalt kan hittas över dagen (t.ex. Nater et al., 2007; Nater och Rohleder, 2009; van den Bos et al., 2009; de Visser et al., 2010). Därför bör diskussioner som följer beaktas mot bakgrund av eventuellt psykologiskt stressade ämnen.

CGT, kortisol och alfa-amylas

En slående slutsats var att även om risktagande åtgärder och nuvarande salivary kortisolnivåer under bedömningsförfarandet inte var olika mellan män och kvinnor, var de nuvarande salivary kortisolnivåerna starkt och positivt korrelerade med risktagande åtgärder hos män, vilket var signifikant annorlunda än icke-signifikant negativ korrelation mellan nuvarande salivkortisolnivåer och risktagande parametrar hos kvinnor. Dessa korrelationer och skillnader mellan kön stöddes av analysen av skillnader i risktagande parametrar relaterade till kortisolkvartilernas låga och höga ände. I kombination med trenden för en negativ korrelation med riskjustering tyder data på män på att relaterade till HPA-axelaktiveringsmän ökar sina satsningar över hela intervallet av udda förhållanden utan att justera vadhållning enligt oddsen för att vinna. Detta ökade risktagande kan vara relaterat till en kortisolinducerad ökning av belöningsbehandling och minskning av straffbehandling (Putman et al., 2010; Mather och Lighthall, 2012).

En uppenbar begränsning av vår studie är att vi inte uttryckligen använde en kontroll- och stressgrupp som i laboratoriestudier för att manipulera kortisolnivåer (Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009). Fortfarande är våra data i linje med data som erhållits i laboratoriet där det har visats, med hjälp av en stress- och kontrollgrupp, att högre nivåer av salivarkortisol är förknippade med högre nivåer av riskbeteende hos män och högre nivåer av saliv kortisol med riskavvikande och / eller uppgiftsfokuserat beteende hos kvinnor (Lighthall et al., 2009; van den Bos et al., 2009; Pabst et al., 2013). Således bekräftar och utvidgar denna studie tidigare rapporter och pekar på en allmän skillnad mellan könen. Vidare lägger dessa data till validiteten av laboratorieundersökningar som visar att skillnader i kortisolnivåer i det dagliga livet påverkar män och kvinnor på olika sätt. I motsats till en tidigare studie (van den Bos et al., 2009) vi observerade inte ett kurvlinjärt förhållande mellan kortisol och arbetsuppgift hos kvinnor. Detta kan relateras till skillnader mellan (parametrarna för) CGT och Iowa Gambling Task eller hur stress uppstod (kortvarigt Trier Social Stress Test vs långvarigt bedömningsförfarande).

En andra slående upptäckt, men mindre starkt än den första, var att även om de nuvarande saliv-alfa-amylasnivåerna inte skilde sig mellan män och kvinnor, var de nuvarande saliv-alfa-amylasnivåerna annorlunda korrelerade med risktagande åtgärder hos män och kvinnor: salivary alfa -amylasnivåer korrelerade positivt med risktagande hos kvinnor, vilket skilde sig signifikant från de icke-signifikanta negativa korrelationerna med risktagande hos män. Dessa korrelationer och skillnader mellan kön stöddes av analysen av skillnader i risktagande parametrar relaterade till låg- och high-end-alfa-amylaskvartiler. I samband med trenden för en negativ korrelation med riskjustering tyder data på kvinnor på att relaterade till SAM-axelaktivering ökar sina satsningar över hela intervallet av udda förhållanden utan att justera vadhållning enligt oddsen för att vinna. Även om mätning av saliv-alfa-amylas kan vara en indikation på SAM-axelaktivering (Nater och Rohleder, 2009; men se Bosch et al., 2011 för kritiska kommentarer) bör nuvarande resultat bekräftas med hjälp av andra parametrar som indikerar SAM-axelaktivering, såsom hjärtfrekvens och hjärtfrekvensvariation.

En ny studie hos män visade att en ökning av SAM-axelaktivering var förenad med en minskning av riskupptagande beteende (Pabst et al., 2013). Medan vi inte observerade en tydlig relation mellan SAM-axelaktivering och riskupptagning här hos män, var tecknet av korrelationen i samma riktning som i studien av Pabst et al. (2013). För närvarande har inga studier studerat SAM-axelaktivering avseende belöningsbaserat beslutsfattande hos både män och kvinnor. Dessa data väntar således ytterligare bekräftelse i laboratorieundersökningar. En ny studie visade dock tydligt en skillnad mellan män och kvinnor gällande amygdalaaktivering, känslomässigt minne och noradrenalin (Schwabe et al., 2013) antyder skillnader mellan män och kvinnor i hur SAM-axelaktivering kan påverka beteendet.

Det skulle vara frestande att föreslå från de nuvarande uppgifterna att låga nivåer av kortisol (låg HPA-axelaktivering) och höga nivåer av alfa-amylas (hög SAM-axelaktivering) hos män är förenade med lägre risknivåer än hos kvinnor, medan motsatsen är fallet för höga nivåer av kortisol och låga nivåer av alfa-amylas. På samma sätt skulle det vara frestande att föreslå att låga nivåer av kortisol (låg HPA-axelaktivering) och höga nivåer av alfa-amylas (hög SAM-axelaktivering) hos kvinnor är förenade med högre risknivåer jämfört med hos män, medan motsatt är fallet för höga nivåer av kortisol och låga nivåer av alfa-amylas. Medan vi observerade ett omvänt förhållande mellan kortisol och alfa-amylas hos kvinnor var förhållandet hos män mindre starkt och tydligt, även om analysen med hjälp av kvartiler antyder ett sådant omvänt förhållande. För närvarande förhindrar detta att man drar för starka slutsatser om samspelet mellan HPA-axel- och SAM-axelaktivering samt rollen av skillnader i coping-stilar hos män och kvinnor [se för en diskussion van den Bos et al. (2013c)]. Således, medan uppgifterna inte tillåter omfattande spekulation ännu, föreslår de skillnader i effekterna av SAM-axel och HPA-axelaktivering på riskupptagande beteende hos män och kvinnor. Framtida studier bör fokusera på skillnader i interaktionen mellan HPA-axel och SAM-axelaktivering hos män och kvinnor mer detaljerat.

Den föreliggande studien utökar tydligt data från tidigare studier ytterligare, eftersom CGT också mäter andra aspekter av beslutsfattandet. Således observerade vi inte någon korrelation mellan kortisolnivåer eller alfa-amylasnivåer med andra beslutsbeslut, såsom impulsivitet, mätt av DT (beslutets hastighet, reflekterande impulsivitet) och fördröjningsavvikelse (oförmåga att vänta, motorisk impulsivitet) och förmågan att bedöma om händelserna mer eller mindre kommer att hända (QDM; kognition). Det har föreslagits att akut stress kan öka hastigheten med vilka ämnen gör val, vilket tyder på att förlusten av kontrollen överstiger (Keinan et al., 1987; Porcelli och Delgado, 2009). Medan vi observerade att stress ökade beslutsfattandet hos kvinnor i vår tidigare studie (van den Bos et al., 2009) var denna effekt oberoende av kortisolnivåer. I en fördröjningsdiskonteringsuppgift, som mäter aspekter av impulsivitet eller nivåer av självkontroll, visades att låga nivåer av salivalfa-amylas korrelerar med höga impulsivitetsnivåer hos män (Takahashi et al., 2007). Dessa data verkar i linje med den svaga korrelationen mellan alfa-amylasnivåer och riskupptagning hos män som vi observerade här. I en annan studie visade sig att höga och låga impulsiva manliga personer inte skilde sig i basal- eller spelinducerade ökningar av kortisolnivåer (Krueger et al., 2005), vilket tyder på inget direkt samband mellan impulsivitet och kortisol, vilket är i linje med de uppgifter som observeras här. Framtida studier bör ytterligare undersöka förhållandet mellan besluts hastighet, olika former av impulsivitet och stress.

Neuronal Underpinnings

När det gäller de underliggande neurala substraten kan könskillnader i reglering av balansen mellan prefrontala områden och subkortiska områden ligga till grund för beteendemässiga skillnader som vi nyligen har diskuterat utförligt på annat håll (van den Bos et al., 2013c; se även Wang et al., 2007). Vi hänvisar därför till denna recension för detaljerad information. Här hänvisar vi bara till allmänna slutsatser, särskilt relaterade till effekterna av kortisol, eftersom detta har studerats mer i detalj än adrenerge effekter (Schwabe et al., 2013). Ökningen av riskbeteendet hos män i belöningsrelaterat beslutsfattande vid höga nivåer av kortisol kan vara förknippad med en förlust av top-down kontroll av prefrontal (lateral orbitofrontal cortex och dorsolateral prefrontal cortex) över subkortala strukturer. Dessutom kan höga nivåer av kortisol i det limbiska systemet flytta balansen av aktiviteten hos ventralstriatumet (belöningsrelaterat beteende) och amygdala (straffrelaterat beteende) mot ventralstriatumet. I linje med detta noterades nyligen att systemiska injektioner av kortikosteron hos hanrotter i en gnagareanalog i Iowa Gambling Task störde beslutsfattandet, vilket var förknippat med förändringar i aktivitet i prefrontala strukturer (Koot et al., 2013). När det gäller det underliggande neurala substratet hos kvinnor verkar det som om top-down kontroll faktiskt kan ökas under stress, relaterat till nivåer av kortisol, bland annat en lägre striatal och en starkare amygdalaaktivitet. Det har föreslagits att den ihållande aktiviteten i exempelvis den främre cingulära cortexen efter en stressig erfarenhet hos kvinnor kan vara associerad med utvecklingen av depressiva symtom hos kvinnor som är relaterade till tendenser i det ruminativa tänkandet. Menstruationscykeln har en stark inverkan på resultatet av stressrelaterade förändringar i neuronaktiviteten (Goldstein et al., 2010; Ter Horst et al., 2013). För närvarande är förändringar i neuronaktiviteten hos kvinnor mindre klara och enklare än hos män. Men i stort sett verkar dessa förändringar hos kvinnor förenliga med ett skifte mot riskavvikande beteende. Men med tanke på den nuvarande bristen på studier som har bedömt kvinnors beteenden i beslutsfattande är förändringar i beslutsbeteendet bättre dokumenterade hos män än kvinnor. Det är uppenbart att det finns behov av fler studier som mäter stress, stresshormoner och beslutsbeteende hos män och kvinnor under samma förhållanden som använder fMRI för att bedöma arbetsrelaterade förändringar i neuronaktiviteten (Lighthall et al., 2011; Mather och Lighthall, 2012; Porcelli et al., 2012).

Inblandning

Uppgifterna i denna studie lägger till det ökande antalet studier som visar skillnader mellan män och kvinnor i uppgiftens prestanda som omfattar emotionell reglering (Cahill, 2006; van den Bos et al., 2012, 2013,b,c). När det gäller spel har vi diskuterat någon annanstans att mer uppmärksamhet ska ägnas åt att bedöma könsskillnader i tendensen att delta i spel och utveckla oordnat spelande (van den Bos et al., 2013a). Medan stress kan utlösa spel-episoder kan de bakomliggande orsakerna till detta vara annorlunda, t.ex. spänning i män vs övervinna negativ humör hos kvinnor (van den Bos et al., 2013a). Dessutom visar vi att beroende på neuro-endokrin status kan konsekvenserna hos män och kvinnor vara annorlunda när de är involverade i spelspel. Det är uppenbart att studier behövs för att bedöma huruvida dessa neuro-endokrina skillnader också relaterar till mönster av problematiskt spelbeteende i verkligheten.

Slutligen tyder uppgifterna på att vissa individer i militären, polisstyrkan, finansiell verksamhet eller hälso- och sjukvård, som kan uppleva hög arbetsrelaterad stress hela dagen, riskerar att fatta felaktiga beslut på grund av starka HPA-axlar och / eller SAM-axeldoserade förändringar i riskuppfattning (Taylor et al., 2007; LeBlanc et al., 2008; LeBlanc, 2009; Arora et al., 2010; Akinola och Mendes, 2012). Både höga tendenser att ta risker och höga tendenser för att undvika dem kanske inte är optimala för jobbet uppfyllande (van den Bos et al., 2013c). Med tanke på att poliser kan behöva fatta beslut vid oväntade tidpunkter under en potentiell stressig dag, liknar studiens utformning denna situation. Laboratorieförhållandena kan inte tillfredsställa en sådan dynamisk situation. Genom att göra så visade vår studie skillnader i mönster mellan män och kvinnor på grund av (långsiktig) aktivering av HPA-axeln och SAM-axeln. Dessa data kan i sin tur leda till nya laboratoriemönster för att testa effekterna av stress vid beslutsfattandet.

Slutsats

Sammanfattningsvis visar data från denna studie att höga nivåer av HPA-axel och SAM-axelaktivering kan ha olika effekter hos män och kvinnor på riskupptagande beteende. Framtida studier bör koncentrera sig på de underliggande mekanismerna för dessa könsskillnader.

Författarbidrag

Ruud van den Bos, Ruben Taris, Lydia de Haan, Joris C. Verster och Bianca Scheppink utformade experimentet. Bianca Scheppink och Ruben Taris genomförde forskningen. Bianca Scheppink, Ruben Taris och Ruud van den Bos analyserade data. Ruud van den Bos, Ruben Taris, Bianca Scheppink, Lydia de Haan och Joris C. Verster skrev manuskriptet.

Intresseanmälan

Joris C. Verster har fått forskningsstöd från Takeda Pharmaceuticals, Red Bull GmbH, och fungerat som konsult för Sanofi-Aventis, Transcept, Takeda, Sepracor, Red Bull GmbH, Deenox, Trimbos Institute och CBD. Ruud van den Bos fungerar som konsult för Chardon Pharma. De andra författarna förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller finansiella relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.

Erkännanden

Författarna vill erkänna det ekonomiska stödet från polisakademin (analyser av kortisol och alfa-amylas). Författarna vill tacka Inge Maitimu från Specieel Laboratorium Endocronologie vid Wilhelmina Children's Hospital i UMC Utrecht (Utrecht, Nederländerna) för analys av kortisol- och alfa-amylasproverna. Dessutom vill författarna tacka Dr. Judith Homberg för att ha läst en tidigare version av manuskriptet kritiskt.

Referensprojekt

Redigerad av:

Paul Vezina, University of Chicago, USA

Recenserad av:

Kelly Lambert, Randollph-Macon College, USA
Jessica Weafer, University of Chicago, USA