Metaboliske og kognitive konsekvenser af støjinduceret søvnforstyrrelse

Det eksperimentelle søvnstudie har det overordnede mål at uddybe vores forståelse af eksperimentelt induceret forstyrrelse af søvn og ændringer i metabolisk og kognitiv funktion, og at bestemme effektiviteten af ​​en potentiel ikke-farmakologisk intervention for at fremme søvn. Til dette formål vil undersøgelsen omhandle følgende uafhængige mål:

Mål 1: Bestem sammenhænge mellem nye fysiologiske markører for søvn og metabolisk og kognitiv funktion. Vi vil måle sunde frivilliges søvn ved hjælp af nye og klassiske indikatorer for søvnarkitektur. Hver morgen vil vi tage blodprøver til metabolomisk analyse og administrere et neurokognitivt testbatteri.

Mål 2: Bestem de biologiske og neuroadfærdsmæssige konsekvenser af støjforstyrret søvn. Vi vil sammenligne effekter på søvn, metabolomik og kognitiv funktion mellem stille nætter og nætter med trafikstøj.

Mål 3: Evaluer virkningerne af kontinuerlig lyserød støj hele natten. Delmål 1: For at bestemme, om kontinuerlig støj (lyserød støj) i sig selv forbedrer eller forstyrrer søvnen, vil vi undersøge ændringer i nye og klassiske indikatorer for søvnarkitektur og forstyrrelse induceret af lyserød støj i forhold til rolige basisnætter. Delmål 2: For at afgøre, om lyserød støj reducerer søvnforstyrrelser ved trafikstøj, vil vi undersøge ændringer i søvnfragmentering og kontinuitet, og kortikal og autonom ophidselse, fra nætter med både trafikstøj og lyserød støj sammenlignet med nætter med kun trafikstøj.

Undersøgelsen vil blive udført på i Gøteborgs Universitets lydmiljølaboratorium (SEL). SEL er et high fidelity forskningslaboratorium udstyret til at simulere en typisk lejlighed, inklusive tre individuelt lys-, lyd- og vibrationsisolerede private soveværelser. Loftsmonterede højttalere i hvert rum giver os mulighed for at skabe et realistisk akustisk miljø ved at transmittere lydeksponeringer fra kontrolrummet til hvert soveværelse individuelt.

Denne undersøgelse har et prospektivt inden-fag cross-over design. Deltagerne (N=12) vil hver tilbringe fem på hinanden følgende nætter i SEL med mulighed for at sove mellem 23:00-07:00. Dagsøvn vil være forbudt, bekræftet med mål for dagaktivitet via håndledsaktigrafimonitorer, der bæres kontinuerligt under hele undersøgelsen. Tre fag vil deltage samtidigt i separate soveværelser. Den første nat er en tilvænningsperiode til undersøgelsesprotokollen og for at blive fortrolig med testprocedurerne. Studieaftener 2-5 er de eksperimentelle nætter og vil blive tilfældigt fordelt på tværs af deltagere ved hjælp af et latinsk kvadratisk design for at undgå førsteordens overførselseffekter. Hvert emne vil blive udsat for en nat af hver af følgende:

Stille nat: Der afspilles ingen støj, der fungerer som en kontrolnat til at vurdere individuel baseline søvn, metabolisk profil og kognitiv ydeevne; Trafikstøj nat for at bestemme konsekvenserne af støjforstyrret søvn; Pink noise night: For at bestemme indvirkningen af ​​kontinuerlig pink støj på søvn; Trafik + lyserød støjnat: samtidig trafik og lyserød støj ved de samme lydtrykniveauer som i nætterne med kun trafik og lyserød støj, for at bestemme søvnbeskyttende effekter af lyserød støj i lyset af trafikstøj.

Hver nat vil vi registrere fysiologisk søvn med polysomnografi (PSG) og hjerteaktivitet med elektrokardiografi (EKG). Hver undersøgelsesmorgen vil forsøgspersonerne give en 2 ml blodprøve, komplet kognitiv testning og besvare spørgeskemaer og vil forlade SEL for at følge deres normale dagtimer. De vender tilbage til SEL kl. 20.00 hver aften for at forberede sig til søvnmålinger. Koffein vil være forbudt efter kl. 15.00, og alkohol vil til enhver tid være forbudt. Fordi lydinduceret høretræthed kan blive påvirket af støjeksponering under deltagernes normale rutiner60, vil de bære et støjdosimeter i løbet af undersøgelsens uge for at registrere deres støjeksponering i dagtimerne. Fordi ekstrem og/eller variabel diætadfærd kan påvirke metabolom/lipoprotein-profilen, vil deltagerne få vejledning om, at de skal spise et lignende aftensmåltid på hver dag i laboratorieundersøgelsen, bekræftet med en maddagbog. Selve måltidet kan være anderledes. for forskellige undersøgelsesdeltagere, fordi undersøgelsen har et inden-fagsdesign.

Søvn vil blive registreret med ambulatorisk polysomnografi (PSG) og hjerteaktivitet med elektrokardiografi (EKG) og fingerpuls fotoplethysmogram. Data optages offline på søvnoptageren og vil blive downloadet og kontrolleret hver undersøgelsesmorgen for at sikre datakvaliteten. Ud over traditionel søvnanalyse udført af forskergruppen ved Göteborgs Universitet, vil rå PSG-data blive brugt til at beregne Odds Ratio Project, en ny målestok for søvndybde og stabilitet.

Hver morgen vil forsøgspersonerne give en 2 ml blodprøve til plasmametabolomisk analyse. For at sikre pålidelige data vil der blive taget blodprøver på samme tidspunkt hver dag for at afbøde cirkadiske effekter, før der spises eller drikkes andet end vand, og hver prøve vil blive håndteret på samme måde, dvs. centrifugeret, alikvoteret og opbevaret i -80C frysere. Forsøgspersonerne vil spise den samme mad hver studieaften for at afbøde diætvirkningerne inden for forsøgspersonen på blodmetabolomet.

Hver morgen vil forsøgspersoner gennemføre et computerstyret kognitivt testbatteri, der tager cirka 20 minutter, som omfatter 10 tests på tværs af en række kognitive domæner (motorisk praksis, visuel objektindlæring, fraktal 2-back, abstrakt matchning, linjeorientering, følelsesgenkendelse, matrix-ræsonnement , substitution af ciffersymboler, ballonanalog risiko, psykomotorisk årvågenhed). Kognitionsdata vil blive analyseret for at bestemme nøglemål for kognitiv hastighed og nøjagtighed, justering for praksiseffekter og sværhedsgraden af ​​stimulussættet.

Forsøgspersoner vil udfylde et batteri af engangsvaliderede spørgeskemaer for at måle deres generelle helbred (SF-36), kronotype, støjfølsomhed, sædvanlig søvnkvalitet, miljøfølsomhed og gener og søvnforstyrrelser ved støj. Forsøgspersonerne vil også besvare et spørgeskema hver undersøgelse aften og morgen, som involverer spørgsmål om søvnighed (Karolinska Sleepiness Scale), auditiv træthed, søvnforstyrrelser på grund af støj og validerede søvn- og forstyrrelsesspørgsmål.

Forsøgspersoner vil bære et støjdosimeter i løbet af undersøgelsens uge for at registrere deres støjeksponering i dagtimerne (kun lydtrykniveau, ingen faktiske lydoptagelser).

Deltagerne vil bære en håndledsaktigrafimonitor kontinuerligt gennem hele undersøgelsesperioden, og også i ugen før undersøgelsen, for at bekræfte sædvanlige søvn-vågne-tider og for at måle fysiske aktivitetsniveauer.