第三章 研究方法
第二節 實驗設計與步驟
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第二節、實驗設計與步驟
本研究採用混合設計，分為定錨睡眠與無定錨睡眠兩組，兩組的受試者均經 歷十一天的模擬輪班且依據設定的時間作息，並在模擬輪班的工作時間中進行心 理動作警覺作業（psychomotor vigilance task，PVT）的測量及史丹福嗜睡量表
（Stanford Sleepiness Scale，SSS）的填寫，以下進一步詳述實驗流程。
招募受試者時，受試者被告知要進行一項睡眠與認知表現的相關研究，並配 合連續十一天的模擬輪班。通過晤談的每位受試者在實驗前三天與實驗期間皆配 戴活動記錄儀（actigraphy）及填寫睡眠日誌，並配合設定的時間作息，以確保 受試者在實驗前三天的睡眠規律性及總躺床時間為八小時與實驗中確實依據設 定的作息時間睡眠。Mollicone, Van Dongen, and Dinges（2007）指出每增加一小 時的躺床時間，睡眠效率便下降 1.6%，因此為使受試者的的睡眠效率一致，受 試者在實驗前三天若有兩天的總躺床時間在設定的作息時間前後 30 分鐘以外，
與正式實驗中若有三天以上的總躺床時間在設定的作息時間前後 15 分鐘以外，
或有任一天的總躺床時間在設定的作息時間前後 45 分鐘以外，則排除在收案的 標準外。此外，受試者需配合香菸、酒精與咖啡因的限制使用，實驗前一週即不 得使用香菸、飲用酒精飲料，有咖啡因飲用習慣者，在實驗前一週一天僅得飲用 一杯（350c.c.）且須於中午前飲用完畢，正式實驗中則不得飲用咖啡因飲料。若 受試者在實驗期間有任一天需在實驗室作息，在實驗前一週，受試者須擇一天在 實驗室睡眠，此階段為讓受試者適應實驗室環境，以避免「初夜效應（first night effect）(Agnew & Williams, 1966; Sforza, Chapotot, Pigeau, & Buguet, 2008)」對受 試者在後續實驗室的睡眠產生干擾。正式實驗中，受試者依據設定的工作時間和 睡眠時間作息，模擬輪班的班表為 2 天白班-1 天休假-2 天大夜班-1 天休假-2 天 白班-1 天休假-2 天大夜班，白班的工作時間為 8:00-16:00，大夜班則為 00:00-8:00，
工作時間中受試者需維持清醒，可觀看影片、使用電腦及與實驗者或他人互動，
但不可從事劇烈的身體活動。關於作息的設計部分，在正式實驗開始前於 BBS
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護理師版與工程師版、FB 等網路平台招募需輪值大夜班的輪班工作者填寫自編 的「輪值大夜班後作息狀況」問卷作為先導研究，有效問卷共 197 份，包含 151 名護理師、23 名工程師、23 名其他行業，其中有 60 人在大夜班後 3-4 小時、58 人在 4 小時以上才上床休息，共有 106 人的作息分為兩段以上時段，且作息時段 中 11:00-17:00、19:00-21:00 是較多人選擇的睡眠時段。因此，兩組下大夜班後 皆在 3 小時候上床休息，其中，定錨睡眠組的分段式睡眠中，設定 19:00-23:00 為定錨睡眠，此時段讓受試者保有與家人晚餐互動時間，在大夜班前又能稍做補 眠，第二段則與前一段下班或睡眠時間間隔 3 至 4 小時，詳細設定見圖五；無定 錨睡眠組的分段式睡眠則分為兩種，是為反應真實輪班的睡眠情形，白班在 23:00-7:00，而在大夜班前的休假日與大夜班結束後的作息則有所不同，詳細設 定見圖六，均設定至少在工作前 1 小時之前起床，以避免「睡眠遲惰（sleep inertia）」
對認知表現產生干擾 (Matchock & Mordkoff, 2007)。正式實驗中的第 1 天（白班）、 7~8 天（白班）、10~11 天（大夜班），受試者需在工作時間前 15 分鐘抵達實驗室，
並於工作時間開始時先填寫史丹福嗜睡量表（Stanford Sleepiness Scale，SSS），
再進行心理動作警覺測驗（psychomotor vigilance task，PVT），之後每 2 小時執 行一次測量，直至工作時間結束為止，共測量五次。此外，在家中的工作日與休 假日受試者需依據設定的作息時間睡眠，無其他測量，但清醒時段每 2 小時須回 傳簡訊，詳細實驗流程見圖七。待整個實驗結束後，實驗者便向受試者說明詳細 的實驗目的，並給予受試者參與實驗的費用，受試者可自由選擇是否在實驗室補 眠後再行離開。
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圖五、定錨睡眠組（00為工作時段，00為睡眠時段）
圖六、無定錨睡眠組（00為工作時段，00為睡眠時段）
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圖七、實驗流程（虛線框內表示在家中進行）
在家中規律作息3天（總躺床時間8小時）
正式實驗開始，依照設定時間作息
第一天在實驗室中輪值白班，每2小時進行一次PVT及SSS填寫(12 mins)
第二天在家中輪值白班，每2小時進行簡訊回覆(1 min)
第三天休假日，在家中依照設定時間作息
第四天在家中輪值大夜班，每2小時進行簡訊回覆(1 min)
第五天在家中輪值大夜班，每2小時進行簡訊回覆(1 min)
第六天休假日，在家中依照設定時間作息
第七天在實驗室中輪值白班，每2小時進行一次PVT及SSS填寫(12 mins)
第八天在實驗室中輪值白班，每2小時進行一次PVT及SSS填寫(12 mins)
第九天休假日，在家中依照設定時間作息
第十天在實驗室輪值大夜班，每2小時進行一次PVT及SSS填寫(12 mins)
第十一天在實驗室輪值大夜班，每2小時進行一次PVT及SSS填寫(12 mins) 工作時間結束後告知實驗至此結束，結束實驗
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