Ydeevne, humør og hjerne- og stofskiftefunktioner under forskellige søvnskemaer (STAVAR)

Dette foreslåede projekt vil undersøge, om en variabel eller en stabil søvnplan vil være mere effektiv til at minimere neuroadfærdsmæssige og metaboliske underskud, når den samlede søvnmulighed over to uger er under den anbefalede søvnvarighed. Dette projekt involverer unge voksne i alderen 21-35. I de to uger op til ophold-in-undersøgelsen vil deltagernes søvn-vågne mønstre blive vurderet via aktigrafi og søvndagbog. I den første uge vil deltagerne blive bedt om at følge deres sædvanlige søvnskema, mens deltagerne i den følgende uge vil blive instrueret i at følge et specifikt søvnskema med en 8-timers søvnmulighed hver nat i 7-nætters perioden uden lur tilladt.

Efter de to ugers aktigrafi vil deltagerne påbegynde den 16-dages in-lab protokol. Deltagerne vil blive randomiseret i 1 ud af 3 grupper. Alle deltagere vil have en 8-timers søvnmulighed i løbet af de første to nætter (baseline nætter), der simulerer længere søvnmuligheder typisk for weekender. I løbet af de næste 5 'ugenætter' vil deltagerens søvnmuligheder blive manipuleret afhængigt af deres tildelte gruppe. Den stabile korte søvngruppe vil have en 6-timers TIB i hver af de følgende 5 'ugenætter' (8866666). Den variable kortsøvngruppe (8884846) vil også have en samlet TIB på 30 timer i løbet af 'ugenætterne', selvom TIB varierer på tværs af 'ugenætterne'. Den natlige TIB for den veludhvilede kontrolgruppe vil være 8 timer (8888888). De samme søvnplaner vil blive implementeret i den anden uge. Protokollen afsluttes med en 8-timers søvnmulighed natten 15. For hver deltager vil vågnetider forblive de samme (dvs. deltagerens egen sædvanlige vågnetid afledt af selvrapportering og aktigrafi) for alle TIB'er. Sengetider vil således blive forsinket gradvist med faldende TIB'er for de korte søvngrupper.

Et batteri af kognitive tests og psykologiske skalaer (ca. 30 minutter) vil blive administreret 5 gange om dagen med 3-timers intervaller, startende fra 1,5 time siden opvågnen.

En hukommelseskodningsopgave vil blive administreret på dag 8 for at afgøre, om en variabel/stabil kort søvnplan er mindre forstyrrende for tilegnelsen af ​​langtidshukommelse. Under opgaven vil deltagerne blive præsenteret for 160 billeder, der indeholder en stimulus (f.eks. landskaber) eller ingen stimulus på en computerskærm. Hvert billede vil blive vist i 2500ms efterfulgt af en responsskærm for at bede deltagerne om at indikere, om en stimulus tidligere blev præsenteret. På dag 10, et randomiseret sæt af 240 billeder bestående af de 160 billeder, der tidligere er vist (dvs. "gamle" billeder) og 80 "nye" billeder vil blive præsenteret for deltagerne. Deltagerne testes på deres genkendelse af de "gamle billeder" ved at vælge på en 5-punkts skala: (1) så bestemt ikke, (2) så sandsynligvis ikke), (3) usikker, (4) så sandsynligvis, ( 5) så absolut. De to opgaver vil tage cirka 25 minutter hver.

En OGTT og fMRI hjernescanning vil blive udført efter den anden baseline nat 2 (dag 3) og den sidste 'weeknight' hver uge (dag 8 og 15). Deltagerne vil blive bedt om at udføre 8 timers faste natten over før hver OGTT. Om morgenen for OGTT vil et intravenøst ​​kateter blive indsat i underarmen på deltagerne. Derefter udtages 6 mL blodprøver i liggende/siddende stilling. Deltagerne vil derefter få en 75-g glukoseopløsning for at afslutte med at drikke inden for 7-10 minutter. 6 mL blodprøver vil blive indsamlet igen på tidspunktet 15, 30, 60 og 120 minutter for at måle for ændringer i glukose- og insulinniveauer.

Ud over OGTT vil efterforskerne bruge kontinuerlig glukosemonitorering til at måle glukoseresponser på de forskellige søvnskemaer gennem hele 16-dages studiet via en glukosesensor på bagsiden af ​​deltagernes overarme. For at sikre validiteten af ​​de kontinuerlige glukosedata vil efterforskerne give deltagerne tre hovedmåltider hver dag, undtagen på OGTT-dagene, hvor kun frokost og aftensmad vil blive leveret. Den del af maden, der gives hver dag, vil sikre, at hver deltager vil indtage det daglige kalorie- og makronæringsstofbehov, og deltageren vil således ikke tage på eller tabe sig under undersøgelsen. Deltagerne bliver bedt om at færdiggøre al maden.

Under fMRI-hjernescanningerne vil hviletilstand og opgaverelateret hjerneaktivitet blive registreret. Under en del af scanningen vil deltagerne blive bedt om at udføre den gradvist begyndende kontinuerlige præstationsopgave (Esterman et al., 2013), hvor deltagerne vil blive præsenteret for gråtonefotografier af forskellige scener (f. bjerg- og byscener) på en tilfældig måde. Hver scene præsenteres i 1600 ms med et 800 ms overlap med interpolerede overgange. Deltagerne vil derefter blive bedt om at trykke på en knap, hvis en bestemt scene er identificeret (f.eks. byscene), og tilbageholde deres svar på andre scener. Inden opgaven vil deltagerne få mulighed for at blive fortrolige med billederne og få en 1-minutters øvelsessession.

Søvnmakrostruktur (dvs. varigheden af ​​forskellige søvnstadier) og mikrostruktur (såsom SWA) vil blive målt med polysomnografi (PSG) hver nat. Elektroder vil også blive fastgjort til deltagerens hovedbund til elektroencefalografisk (EEG) optagelse, omkring øjnene til elektrookulografisk (EOG) optagelse, under hagen til elektromyografisk (EMG) optagelse og på brystet til elektrokardiogram (EKG) optagelse. Pulsoximetri, en ikke-invasiv metode, der anvender en lyssensor på en fingermanchet, bruges i den første baseline nat til iltmætningsmåling for at verificere, at deltagerne ikke lider af søvnapnø.

I løbet af 16-dages laboratorieprotokollen vil deltagerne ikke få lov til at forlade laboratoriets lokaler eller deltage i nogen anstrengende træning. Når der ikke udføres forskningsprocedurer, kan deltagerne frit bruge deres fritid på enhver aktivitet, med undtagelse af lur, motion eller aktiviteter, der kræver, at deltagerne forlader laboratoriets lokaler. Deltagerne vil være under konstant supervision af forskningspersonalet.