Das Mikrobiom und die Resilienz gegenüber Schlaf und zirkadianen Störungen

Experiment 1: Konsistenz der Mikrobiota-Darm-Gehirn-Achsen-Antworten

Vor Beginn dieser Studie gibt es Screening-Verfahren, um sicherzustellen, dass die Teilnehmer die Kriterien für die Studie erfüllen. Beim ersten Consent Screening-Termin erfahren die Teilnehmer mehr über die Studie, beantworten Fragebögen und führen ein psychologisches Interview durch. Beim zweiten medizinischen Screening-Termin werden die Teilnehmer einer körperlichen Untersuchung, einer Blutuntersuchung, einem Drogenscreening, einem Schwangerschaftstest, einem Elektrokardiogramm (eine Messung der Herzaktivität) und einer Bewertung der Stoffwechselrate im Ruhezustand (eine Messung, wie viel Energie der Körper im Ruhezustand verbraucht) unterzogen ). Die Teilnehmer werden sich auch mit einem Ernährungsberater treffen, um ihre Essenspräferenzen für die Studie zu besprechen. Obwohl die Teilnehmer für die Screening-Verfahren nicht finanziell entschädigt werden, werden die Kosten für die Screening-Tests übernommen und Kopien werden dem Teilnehmer auf Anfrage zur Verfügung gestellt. Alle Ergebnisse der Screening-Verfahren sind vertraulich und werden nur vom Studienpersonal verwendet, um die Eignung für die Studie zu bestimmen.

Nach den Screening-Verfahren absolvieren die Teilnehmer zwei Laborbesuche, wobei beiden Besuchen eine zweiwöchige Überwachung der Aktivitäten zu Hause vorausgeht. Während der Heimüberwachung tragen die Teilnehmer eine spezielle Uhr, die das Aktivitätsniveau aufzeichnet. Die Teilnehmer führen auch ein Schlaf-/Wachprotokoll und verwenden eine Website, um ihre täglichen Schlaf-/Wachzeiten zu protokollieren (wenn die Teilnehmer nicht auf diese Website zugreifen können, können sie einen Anrufbeantworter anrufen, um die Ermittler zu informieren, wenn sie jeden Tag zu Bett gehen und aufwachen). Die Prüfärzte werden den Teilnehmern eine Vorstudiendiät zur Verfügung stellen, die von Ernährungswissenschaftlern der Studie für die Teilnehmer an den drei Tagen vor dem Laborbesuch vorbereitet wurde. Während der zwei Wochen zwischen dem ersten und zweiten Laborbesuch tragen die Teilnehmer weiterhin die spezielle Uhr, führen ein Schlaf-/Wachprotokoll und verwenden eine Website, um ihre täglichen Schlaf-/Wachzeiten zu protokollieren (oder rufen sie in den Anrufbeantworter). Die Teilnehmer erhalten für die drei Tage vor ihrem zweiten Besuch erneut eine Vorstudiendiät.

Während der Laborbesuche werden die Teilnehmer bei zwei verschiedenen Gelegenheiten 3,7 Tage lang im Labor für Schlaf- und Chronobiologie an der University of Colorado in Boulder leben. Am Tag vor Beginn des stationären Besuchs verbringen die Teilnehmer die Nacht im Labor und schlafen ihre normalen 8 Stunden. Dies wird als Voruntersuchung für Schlafprobleme verwendet. Am Morgen werden die Teilnehmer einige Vorstudientests und -proben absolvieren, was ungefähr 60 Minuten dauern wird. Die Teilnehmer dürfen dann das Labor verlassen und kehren am Abend zurück, um mit der Studie zu beginnen. Während der Studie wird der Schlafplan der Teilnehmer geändert, um den Schlafverlust zu simulieren, den Rettungskräfte in medizinischen und militärischen Situationen erfahren. Die Teilnehmer erhalten zunächst 3 Stunden Schlafgelegenheit und werden dann über Nacht wach gehalten. Während der gesamten Studie erhalten die Teilnehmer alle 24 Stunden des Laborbesuchs eine 3-stündige Schlafgelegenheit. Während die Teilnehmer wach sind, werden sie gebeten, eine Reihe von Computeraufgaben auszuführen, darunter einen Fahrsimulator. Blut- und Speichelproben werden entnommen, um auf zirkadiane und metabolische Marker zu testen. Die Teilnehmer werden auch gebeten, Proben der Bakterien, die in ihrem Magen-Darm-Trakt leben, aus gebrauchtem Toilettenpapier zu sammeln, nachdem sie das Badezimmer in der Studie benutzt haben. Schließlich werden die Forscher testen, wie das Herz und das Nervensystem auf Stress reagieren, indem die Teilnehmer ihre Hand in ein Eiswasserbad legen. Am Ende des Laborbesuchs erhalten die Teilnehmer eine 11-stündige Schlafgelegenheit, um sich von ihrem Schlafverlust zu erholen. Nach 3 weiteren Tagen Erholungsschlaf und weiteren 2 Wochen Heimüberwachung (identisch mit den ersten beiden Wochen der Studie) werden diese Verfahren bei einem zweiten Laborbesuch wiederholt.

Versuch 2: Präbiotisch

Die Methoden für Experiment 2 sind genau die gleichen wie Experiment 1 mit der folgenden Ergänzung: Während der zwei Wochen vor den Laborbesuchen wird die Hälfte der Studienteilnehmer randomisiert (z. B. Münzwurf), um die präbiotische Kombination von Polydextrose (PDX ) und Galacto-Oligosaccharide (GOS) täglich für 2 Wochen und dann beim ersten Laborbesuch getestet. Diese Teilnehmer erhalten dann zwei Wochen vor dem zweiten Laborbesuch ein Maltodextrin-Placebo (ein aus Stärke gewonnener Lebensmittelzusatzstoff, der üblicherweise als Füllmittel in einer Reihe von kommerziellen Lebensmitteln und Getränken verwendet wird). Die andere Hälfte der Teilnehmer erhält zuerst Maltodextrin und dann die präbiotische Diät. Die Ermittler stellen den Teilnehmern Präbiotika und Maltodextrinpulver zur Verfügung, die in Wasser gemischt und jeden Morgen eingenommen werden. Die Reihenfolge, in der die Teilnehmer die präbiotische Diät erhalten, wird vom Apotheker des Zentrums für klinische und translationale Forschung eingehalten. Weder die Ermittler noch die Teilnehmer werden wissen, was in dem bereitgestellten Pulver steckt.