Eksperimentel manipulation af søvn og døgnrytme og den rolle, der spilles på belønningsfunktionen hos teenagere (CARRS-P2)

Stofbrug (SU) og stofmisbrug (SUD) udgør ødelæggende sundhedsmæssige, økonomiske og samfundsmæssige omkostninger. Forekomsten af ​​SU og SUD stiger på tværs af ungdomsårene, hvilket gør denne følsomme udviklingsperiode til en af ​​både øget risiko og øget mulighed for forebyggelse og intervention. Men for at udvikle effektive interventioner skal efterforskere identificere nye og modificerbare risikofaktorer og mekanismer for SUD. Søvn- og døgnrytmeforstyrrelser er sådanne risikofaktorer, og belønningssystemet giver med dets stigende følsomhed i ungdomsårene et plausibelt mekanistisk substrat. Fokus på søvn, døgnrytmer og belønningssystemfunktion er særligt fremtrædende i betragtning af den omfattende, parallelle udvikling af disse systemer i ungdomsårene og de plausible sammenhænge mellem søvn og døgnrytme, belønningsfunktion og SUD-risiko.

Sen søvntiming, kort søvnvarighed og cirkadisk fejlstilling er forbundet med øget stofbrug hos teenagere og unge voksne. Den centrale hypotese for Center for Adolescent Reward, Rhythms and Sleep (CARRS) er, at teenagers udvikling virker på de underliggende søvn- og døgntræk for at modificere homøostatisk søvndrift, døgnrytmefase og døgnrytmetilpasning, hvilket igen påvirker cortico-limbiske funktioner, der er afgørende for SU-risiko (f.eks. belønning og kognitiv kontrol). Efterforskere antager yderligere, at specifikke manipulationer af søvn og døgnrytme i ungdomsårene vil påvirke belønningsresponsivitet og kognitiv kontrol i enten positive eller negative retninger. Disse manipulationer vil give eksperimentel støtte til vores model og proof of concept for nye kliniske interventioner for at reducere risikoen for SU og SUD'er.

De fleste tidligere undersøgelser har undersøgt individuelle komponenter af døgnrytme, søvn og belønningsfunktion i teenageårene. Projekt 2 (P2) af CARRS vil teste en innovativ og mekanistisk model af hjernekredsløb, der bruger multi-metode tilgange, tager et udviklingsperspektiv og inkorporerer vigtige søvn- og belønningskonstruktioner. Mest bemærkelsesværdigt forbedrer P2 tidligere observationsarbejde ved at teste en eksperimentel intervention, der manipulerer søvn og døgnrytmer for direkte at undersøge dens indvirkning på belønningsfunktion og kognitiv kontrol.

P2 vil studere 150 unge (13-15 år, 50 % kvinder) på tværs af to centrale søvnfænotyper: tidlig søvntiming (lav risiko, n=50) og sen søvntiming (høj risiko, n=100). Alle deltagere vil fuldføre observationsstudiet: 2 ugers hjemmesøvnovervågning (aktigrafi), efterfulgt af et laboratoriebesøg natten over for at vurdere selvrapporterings-, adfærds- og neuroimaging (fMRI) opgaver med brug af kognitiv kontrol og belønningsfunktion, såvel som døgnfasen via spytmelatonin og molekylære rytmer via hårsække. Den sene gruppe vil fortsætte til den eksperimentelle undersøgelse, hver deltager randomiseres til manipulations- eller opmærksomhedskontrolforhold (n=50 hver). Efterforskere vil undersøge, om fremrykning af søvn-/døgntidsrytme og forlængelse af søvnvarigheden via søvnplanlægning og kronoterapeutiske tilgange (reduktion af eksponering for PM-lys; administration af AM-stærkt lys) forbedrer søvn, døgnrytme og neuroadfærdsfunktion, der er relevant for SUD-risiko. Til sidst er der inkluderet gentagne 6-måneders opfølgningsvurderinger af søvn og SU for alle deltagere for at undersøge longitudinelle sammenhænge.