Gehirnwellen im Tiefschlaf stimulieren (SBS)

1. Hintergrund und Begründung

   Schlaflosigkeit gilt als die am weitesten verbreitete Schlafstörung, wobei fast 10 % der Allgemeinbevölkerung die diagnostischen Kriterien erfüllen. Es werden noch umfangreiche Arbeiten durchgeführt, um die zahlreichen Subtypen von Schlaflosigkeit besser abzugrenzen, und es sind große Fortschritte zu erzielen, wenn die physiologische Überwachung mehrerer Domänen eingesetzt wird, um unser Verständnis dieser heterogenen Krankheit zu vertiefen. Einige Personen mit Schlaflosigkeit zeigen ein geringes Maß an Slow-Wave-Sleep (SWS). Neuartige Geräte, die über mehrere Tage im Feld eingesetzt werden können, ermöglichen jetzt eine längerfristige Überwachung von EEG-Merkmalen wie langsamen Schlafwellen, um nicht nur die interindividuelle Variabilität, sondern auch die intraindividuelle Variabilität zu beurteilen, ein Phänomen, das für die Beurteilung der Stabilität von großer Bedeutung ist von Slow-Wave-Anomalien bei Insomnie-Subtypen. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass eine sorgfältig getimte Hörstimulation den Schlaf langsamer Wellen verstärken kann. Ob eine solche auditive Stimulation langsame Wellen bei Menschen mit Schlaflosigkeitssymptomen potenzieren kann, muss noch getestet werden.

   Darüber hinaus unterliegen Schlafarchitektur und quantitative EEG-Messungen bei vielen Menschen mit Schlaflosigkeit erheblichen Veränderungen. Schlaflosigkeit ist insbesondere mit verlängerter Einschlaflatenz, kurzer Gesamtschlafzeit, häufigem nächtlichem Aufwachen, schlechter Schlafeffizienz und geringen Mengen an SWS verbunden. Es wird beispielsweise geschätzt, dass Menschen mit chronischer Schlaflosigkeit pro Nacht 20 Minuten weniger in SWS verbringen als Menschen mit gutem Schlaf. Es wurde auch berichtet, dass Personen mit Schlaflosigkeit weniger langsame Wellenaktivität (SWA; niedrigere spektrale Leistung im Delta-Frequenzbereich) aufweisen, mit einer Verschiebung hin zu einer erhöhten Hochfrequenz-EEG-Aktivität, einem potenziellen physiologischen Marker für eine erhöhte kortikale Erregung. Es wird angenommen, dass SWS und SWA die Schlaftiefe widerspiegeln und eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung des Schlafs und den erholsamen Schlaffunktionen spielen. Die SWS/SWA-Änderung kann somit einen der Faktoren darstellen, die zur niedrigeren Aufwachschwelle von Menschen mit Schlaflosigkeit und zu einigen ihrer Tagessymptome beitragen, einschließlich kognitiver Schwierigkeiten und erheblicher Tagesmüdigkeit.

   Bemerkenswert ist, dass vorgeschlagen wurde, dass SWS-Anomalien bei Schlaflosigkeit teilweise aus Funktionsstörungen in thermoregulatorischen Prozessen resultieren können, insbesondere um den Schlafbeginn herum. Autonome Veränderungen sind auch durch erhöhte Herzfrequenz und ungewöhnlich niedrige Herzfrequenzvariabilität bei Menschen mit Schlaflosigkeit sichtbar. Dennoch ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie tägliche Änderungen der Körpertemperatur und Herzfrequenz mit der SWS/SWA-Dynamik bei Menschen mit Schlaflosigkeit zusammenhängen. Es besteht daher ein Bedarf an gleichzeitiger ambulanter Überwachung über potenziell interagierende physiologische Systeme hinweg.

   Verstärkung langsamer Oszillationen Neuere Studien haben gezeigt, dass langsame Oszillationen (SO), eine SWA-Komponente in niedrigeren Frequenzen (< 1 Hz), auch durch auditive Stimulation verstärkt werden können. Zum Beispiel erhöhten 50-ms-Rosa-Rausch-Impulse, die während SWS verabreicht wurden, insbesondere während der aufsteigenden Phase des im frontalen Kortex erkannten SO, die SO-Aktivität. Die aufsteigende Phase des SO spiegelt die Depolarisation der Zellmembran und die erhöhte Erregbarkeit des neuronalen Netzwerks wider. Weitere Studien bestätigten diese Ergebnisse und berichteten insbesondere, dass dies über das gesamte SWA-Spektrum übertragen werden kann. EEG-Stirnbänder sind ambulante Geräte zur EEG-Aufzeichnung, die eine phasengekoppelte Stimulation mit SOs ermöglichen. Eine kürzlich durchgeführte doppelblinde, randomisierte, scheinkontrollierte Studie mit einer Beta-Version dieser Geräte bei gesunden Erwachsenen berichtete über eine Spezifität von 0,70 und eine Sensitivität von 0,90 zur automatischen Erkennung von N3-Schlaf (im Vergleich zur menschlichen Bewertung durch Experten) und eine ziemlich effektive Closed-Loop-Erkennung in Echtzeit und Stimulation in der SO aufsteigenden Phase. Dies führte während der 4 Sekunden nach den Stimulationen zu einem Anstieg der spektralen Leistung um 11–43 % innerhalb des Delta-Frequenzbands. Wichtig ist, dass dieser Effekt über einen anhaltenden Zeitraum von 10 aufeinanderfolgenden Stimulationsnächten anhielt, was darauf hindeutet, dass es in diesem Zeitraum keine größeren Anzeichen einer Desensibilisierung gab. Ob eine solche auditive Stimulation auch langsame Wellen bei Menschen mit Schlaflosigkeitssymptomen potenzieren kann, muss noch getestet werden.

   Potenzielle Modulatoren von Schlaflosigkeitssymptomen und Slow-Wave-Schlaf Schlaflosigkeit ist kein homogenes Syndrom und kann durch eine Reihe unterschiedlicher physiologischer und psychologischer Profile gekennzeichnet sein. Es gibt beispielsweise Hinweise darauf, dass Menschen mit Schlaflosigkeit, die ihre Schlafdauer unterschätzen („subjektiver“ Insomnie-Subtyp), mehr SWA-Reduktionen aufweisen als Menschen mit objektiv kurzer Schlafdauer („objektiver“ Insomnie-Subtyp). Darüber hinaus hat die SWS-Potenzierung möglicherweise keine merklichen Auswirkungen auf Personen mit Schlaflosigkeit mit ausgeprägteren Schwierigkeiten beim Einschlafen (anfängliche Schlaflosigkeit), und es kann zu geringen Auswirkungen auf Personen mit frühmorgendlichem Erwachen (terminale Schlaflosigkeit) kommen, da SWS hauptsächlich im ersten Teil von auftritt die Nacht.

   Wichtig ist, dass es Hinweise darauf gibt, dass die symptomatischen Profile, die einige dieser Insomnie-Subtypen definieren, im Laufe der Zeit variieren können. Während diese Art von Arbeit hauptsächlich auf subjektiven selbstberichteten Messungen basierte, haben nur wenige Studien Daten über die Stabilität des objektiven Schlaf-EEG und andere physiologische Merkmale über Insomnie-Subtypen berichtet, die über eine relative kurzfristige Stabilität, aber mögliche Variabilität zwischen den Subtypen berichten. Dies schränkt unser Verständnis der vielfältigen pathophysiologischen Faktoren ein, die an der Aufrechterhaltung von Schlaflosigkeit beteiligt sind, mit zentralen Auswirkungen auf die tägliche Behandlung dieser chronischen Krankheit. Neue tragbare Technologien schaffen eine beispiellose Gelegenheit, diese Wissenslücke zu schließen.

   Langsame Schwingungen bei Schlaflosigkeit und komorbiden psychischen Störungen Schlaflosigkeit ist in hohem Maße komorbid mit psychischen Störungen. Tatsächlich haben Studien herausgefunden, dass Menschen, die unter Schlafstörungen leiden, psychisch erregter sind, ihr Leben als stressiger empfinden und mehr auf Emotionen basierende Bewältigungsstrategien anwenden als gute Schläfer. Da es Berichte über eine SWS/SWA-Dysregulation bei Menschen mit Depressionen oder posttraumatischen Belastungsstörungen (PTBS) gibt, kann es bei diesen Schlaf-EEG-Merkmalen zu Wechselwirkungen zwischen diesen psychischen Störungen und Schlaflosigkeit kommen. Ein gemeinsames Merkmal von Schlaflosigkeit, Depression und PTBS ist die Deregulierung des Stresssystems, die zu einer erhöhten autonomen Aktivierung führt. Dies zeigt sich insbesondere in erhöhtem Blutdruck und erhöhter Herzfrequenz, reduzierter Herzfrequenzvariabilität, schnellerer Atemfrequenz, erhöhter Hautleitfähigkeit und abnormaler Temperaturregulation.

   Mögliche Vorteile der Slow Oscillation Potenzierung für kognitive Funktionen SWS/SWA und SO spielen bekanntermaßen eine wichtige Rolle bei der Kognition, insbesondere im Hinblick auf Gedächtnisfunktionen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass ein niedriger SWS die Gedächtniskonsolidierung stört. Es wurde gezeigt, dass die SWS-Verstärkung während des Schlafs die deklarative Gedächtniskonsolidierung erleichtern kann. In Anbetracht der häufig von Personen mit Schlaflosigkeit berichteten Gedächtnisschwierigkeiten und der beobachteten Veränderungen der schlafbezogenen Gedächtniskonsolidierung in dieser Population muss untersucht werden, ob die SO-Potenzierung während des Schlafs die tägliche kognitive Leistung bei Menschen mit und ohne Schlaflosigkeit beeinflussen kann.

2. Studienziele A) Bessere Abgrenzung von Profilen von Schlaflosigkeits-Subtypen bei Menschen mit und ohne Depression oder PTBS über die gleichzeitige Überwachung von EEG, Herzfrequenz, Hautleitfähigkeit und Körpertemperatur über mehrere Tage in der natürlichen Schlafumgebung.

   B) Vergleich des Einflusses auditiver Stimulation auf SO und damit verbundene objektive und subjektive Schlafmessungen sowie psychisches Wohlbefinden, Tagesmüdigkeit und kognitive Leistungsfähigkeit bei gesunden Schläfern und Menschen mit Schlaflosigkeitssymptomen (mit und ohne psychiatrische Begleiterkrankungen).

   C) Durchführung von explorativen Analysen, um festzustellen, ob die individuelle SO-Empfindlichkeit gegenüber Schallstimulation während des Schlafs mit hörereignisbezogenen Potenzialen im Wachzustand zusammenhängt.

3. Studiendesign

3.1 Allgemeiner Überblick Diese Studie integriert 2 Design-Frameworks: a) Beobachtungsdesign (Ziel A) und b) Crossover-Design (Ziel B und C). Ein Crossover-Design wurde gewählt, um den Einfluss von verwirrenden Kovariaten zu reduzieren, da jeder Teilnehmer als seine/ihre eigene Kontrolle dient. Optimale Crossover-Designs sind statistisch effizient und erfordern weniger Teilnehmer als Querschnittsdesigns.

Das Gesamtprotokoll umfasst ein webbasiertes Screening-Interview und eine Datenerfassung zu Hause über einen Zeitraum von 5 Wochen. Eine Untergruppe der Teilnehmer wird zur Überwachung im Labor über 3 Besuche über Nacht eingeladen.

3.2 Rekrutierung, anfängliche Zustimmung und Screening Die Rekrutierung der Teilnehmer erfolgt an 3 Standorten: dem Royal Ottawa Mental Health Centre (ROMHC), der Insomnia Clinic des Centre for Advanced Research in Sleep Medicine und dem CERVO Brain Research Centre.

Die Rekrutierung erfolgt auch über institutionelle „Kontakterlaubnis“-Register sowie durch externe Rekrutierung mit Anzeigen, die über webbasierte Plattformen (z. B. institutionelle Websites (z. B. www.theroyal.ca), sleeponitcanada.ca, das eMentalHealth Research Study Directory (www.ementalhealth.ca), verwandten Web Kijiji, Facebook und Twitter).

3.2.1 Kontaktwege: A. „Kliniker-Überweisung“-Weg Kliniker von allen Studienzentren identifizieren Patienten, die sie an die Studie überweisen möchten, bitten die Patienten, das institutionenspezifische Formular „Genehmigung zur Kontaktaufnahme“ auszufüllen, und Senden Sie dieses Formular an das Forschungsteam.

B. „Zustimmung zur Kontaktaufnahme“-Pfad ROMHC-Programme und externe Mitarbeiter haben eine bestehende Liste von Personen, die zugestimmt haben, zu Forschungszwecken kontaktiert zu werden. Diese Personen werden vom Forschungsteam telefonisch oder per E-Mail kontaktiert.

C. „Direkter Kontakt“-Weg Potenzielle Teilnehmer wenden sich direkt an das Forschungsteam, nachdem sie Anzeigen gesehen oder durch Mundpropaganda von der Studie gehört haben.

Für alle Pfade werden diese Verfahren befolgt:

1. Ein Forschungsassistent wird potenzielle Teilnehmer per E-Mail kontaktieren, um ihnen eine Zusammenfassung der Studie und einen Link zum Ausfüllen eines anonymen Online-Screening-Formulars für den ersten Satz von Eignungskriterien auf einer gesicherten Webplattform (Qualtrics, www.qualtrics.com; Lizenz, die über die University of Ottawa gehalten wird) und einen eindeutigen Identifikationscode. Die erste Frage dieses Online-Formulars besteht darin, die Teilnehmer zu bitten, ihr Einverständnis zur Teilnahme am Screening-Prozess zu bestätigen. Dies wird in der Screening-Datenbank dokumentiert. Bei der zweiten Frage dieses Online-Screening-Formulars werden die Teilnehmer aufgefordert, ihren eindeutigen anonymen Forschungscode einzugeben. Dieses Screening-Formular enthält den WHO-ASSIST-Punkt 2, Schlafstörungs-Symptom-Checkliste-25, Schlafzustandsindikator (SCI), Primärversorgungs-PTBS-Screen (PC-PTSD), Patienten-Gesundheitsfragebogen (PHQ-9) und sollte zwischen 10 und dauern 15 Minuten fertig.
2. Wenn die Fragebögen zeigen, dass die ersten Auswahlkriterien erfüllt sind, wird der Teilnehmer zum zweiten und letzten Screening-Schritt eingeladen: einem telefonischen Screening-Interview (basierend auf dem M.I.N.I. ohne Suizidalitätsmodul). Dieses Gespräch sollte etwa 15-45 Minuten dauern. Vor Beginn des Interviews bestätigt die wissenschaftliche Mitarbeiterin bzw. der wissenschaftliche Mitarbeiter die mündliche Zustimmung zur Fortsetzung des Auswahlverfahrens. Dies wird auch in der Screening-Datenbank dokumentiert. Wenn der potenzielle Teilnehmer die letzten im Telefoninterview bewerteten Auswahlkriterien nicht erfüllt, wird die Studie beendet.

3.2.2 Laufendes Zustimmungsverfahren

Für Teilnehmer, die nach dem Screening-Telefoninterview als geeignet befunden wurden, fasst der Forschungsassistent die nächsten Schritte der Studie mündlich zusammen und geht auf alle Fragen oder Bedenken ein, die die Teilnehmer am Ende des Telefoninterviews haben könnten. Es wird besonders darauf geachtet, dass die Teilnehmer verstehen, dass ihre Teilnahme völlig freiwillig ist und dass sie jederzeit von der Studie zurücktreten können (ohne Auswirkungen auf die Behandlung(en), die sie an dem spezifischen Studienzentrum erhalten, oder ihre Beziehung zu einem der Studienzentren). die Kliniker an diesem Studienzentrum). Berechtigte Teilnehmer erhalten ein elektronisches Formular mit dem Informations- und Einwilligungsformular (ICF) und haben so viel Zeit wie nötig, um es zu Hause zu lesen, bevor sie sich für die Studie anmelden. Als Teil desselben elektronischen Formulars bestätigen sie ihre Zustimmung, indem sie die Zustimmungskästchen ankreuzen und ihren vollständigen Namen eingeben. Diese Informationen werden in einer Zustimmungsdatenbank gespeichert, die den vollständigen Namen und das Zustimmungsdatum des Teilnehmers enthält, die in Ordnern mit eingeschränktem Zugriff auf dem ROMHC-Server in separaten Dateien als die Forschungsdaten gespeichert werden. Dieses Online-Einwilligungsformular wurde basierend auf veröffentlichten Richtlinien aus Peer-Review-Artikeln erstellt. Auch zu den Nachsorgezeitpunkten wird die fortlaufende Einwilligung elektronisch eingeholt.

3.3 Datenerhebung und -verwaltung

4.3.1. Ausgangsbeurteilung Am Ende des Screening-Interviews und nach Erhalt der mündlichen Zustimmung zur Teilnahme an der Studie werden den geeigneten Teilnehmern zusätzliche Fragen zum Verlauf ihrer psychischen Störungen gestellt, einschließlich Alter bei Beginn und Dauer der längsten Episode (inspiriert durch das diagnostische Interview für genetische Untersuchungen) sowie der Anteil der Zeit mit PTBS und/oder depressiven Symptomen in den letzten 1, 5 und 10 Jahren.

Die Teilnehmer erhalten ein Paket mit der Ausrüstung, um mit den ambulanten Messungen zu beginnen. Bis sich die Pandemiesituation aufgelöst hat, haben die Teilnehmer die Möglichkeit, zur Abholung am Straßenrand unter strengen Bedingungen, die die physische Distanzierung einhalten, zum ROMHC zu kommen (d. h. sowohl Teilnehmer als auch Mitarbeiter werden maskiert, Mitarbeiter legen das Paket direkt in den Kofferraum, ohne sich zu nähern Kontakt mit dem Teilnehmer) oder um eine Kurierlieferung zu erhalten, bei der alle Post- und Rücksendekosten vom Forschungsteam übernommen werden. Das Royal-Logo oder der Name erscheint nicht auf der Verpackung.

Die Teilnehmer absolvieren eine 1-wöchige Überwachung zu Hause mit dem EEG-Stirnbandgerät (DREEM2, Dreem, Paris, Frankreich; nur zu Überwachungszwecken verwendet, keine Stimulation zu Beginn), einem elastischen Brustgurt zur Messung der Herzfrequenz (Zephyr Bioharness) und a kleiner Sensor, der mit einem hypoallergischen Klebeband am Bauch befestigt wird, um die Hauttemperatur zu überwachen (i-Taste). Während dieser Zeit füllen die Teilnehmer ein Schlafprotokoll (das die Kernelemente des „Konsensus-Schlaftagebuchs“ enthält). Die Teilnehmer werden in kurzen vorab aufgezeichneten Online-Videos in die Verwendung dieser Ausrüstung eingewiesen. Sie werden gebeten, sich bei Fragen mit dem Forschungsteam in Verbindung zu setzen.

Am siebten (letzten) Tag des ambulanten Überwachungszeitraums werden die Teilnehmer außerdem gebeten, eine Reihe von Fragebögen über eine sichere webbasierte Plattform (Qualtrics) unter Verwendung eines anonymen Forschungscodes auszufüllen. Dies dauert etwa 1 Stunde und fragt nach allgemeinen demografischen und klinischen Informationen, Schlaf, Tagesfunktion und psychischer Gesundheit. Sie werden auch eine 40-60-minütige neuropsychologische Online-Batterie absolvieren (Cambridge Brain Sciences; https://www.cambridgebrainsciences.com/science/tasks). Sie werden auch zwei 18-minütige EEG-Aufzeichnungen im Ruhezustand durchführen: i) 30 Minuten vor dem Schlafengehen am Abend des siebten Tages und ii) 30 Minuten nach dem Aufwachen am nächsten Morgen.

Als Teil des Zustimmungsverfahrens haben Teilnehmer, die Kunden des ROMHC, der Insomnia Clinic des Center for Advanced Research in Sleep Medicine oder des CERVO Brain Research Center sind, die Möglichkeit, dem Forschungsteam Zugang zu ihrer Krankenakte zu gewähren, um sie zu dokumentieren diagnostische Informationen und Daten aus ihren klinischen Schlafbewertungen (Ergebnisse aus ihren Fragebögen, Daten aus Schlafstudien über Nacht, Diagnosen und Behandlungsplan) waren verfügbar.

3.2.2. Experimentelle Bedingungen

Alle Teilnehmer nehmen in randomisierter Reihenfolge an zwei experimentellen Bedingungen teil, die durch eine Woche getrennt sind: sieben Tage ambulante Überwachung mit Hörstimulation, sieben Tage ambulante Überwachung ohne Hörstimulation. Teilnehmer, Leistungserbringer und alle Forscher, die an der Datenerhebung oder -verarbeitung beteiligt sind, werden gegenüber der Reihenfolge dieser experimentellen Bedingungen geblendet.

In der zweiten Nacht des ambulanten Überwachungszeitraums werden die Teilnehmer gebeten, einen 15- bis 30-minütigen verbalen Online-Lern- und Gedächtnistest zu absolvieren (Paired Associates Learning; Ngo et al., 2013). Sie werden auch einen zweiten 10-15-minütigen Erinnerungstest durchführen, um die schlafbezogene Gedächtniskonsolidierung 30 Minuten nach dem Aufwachen am nächsten Morgen zu beurteilen. Diese absolvieren sie am zweiten Tag beider Interventionsarme mit alternativen Testformen.

Am letzten Tag jeder experimentellen Bedingung und vor Beginn der zweiten experimentellen Bedingung werden die Teilnehmer gebeten, einen Teil der Online-Fragebögen zu Schlaf, Tagesfunktion und psychischer Gesundheit auszufüllen, was etwa 40 Minuten dauern sollte. Sie werden auch eine 10-minütige EEG-Aufzeichnung im Ruhezustand 30 Minuten vor ihrer gewöhnlichen Schlafenszeit und nach ihren gewöhnlichen Wachzeiten durchführen (um die Zerstreuung der morgendlichen Schlafträgheit zu ermöglichen (56)).

Der Randomisierungsprozess besteht aus einer computergenerierten zufälligen Auflistung der zwei möglichen sequentiellen Reihenfolgen der experimentellen Bedingungen, stratifiziert nach Geschlecht und Diagnosegruppe. Dies wird von einem Forschungsmitarbeiter verwaltet, der keinen Kontakt zu den Studienteilnehmern hat und nicht direkt in die Datenverarbeitung involviert ist. Dieser Forschungsmitarbeiter wird das Placebo und die aktiven Geräte mit den Teilnehmer-ID-Codes und der Reihenfolge der Verwendung für die verblindete Verteilung kennzeichnen. Da es keine potenziellen Risiken für den aktiven Zustand gibt, erwarten wir nicht, dass die Verblindungscodes in dieser Studie gebrochen werden müssen.

In der aktiven experimentellen Bedingung werden die Teilnehmer 1 Woche SO-Stimulation mit dem EEG-Stirnbandmonitor (DREEM2, Dreem, Paris, Frankreich) in Form von Hörreizen (100-ms-Pulse mit rosa Rauschen, d. h. unterhalb der zuvor festgelegten Wachschwelle) absolvieren Arbeit (36)), die in der aufsteigenden Phase des SO während des N3-Schlafs (36) gesendet wird. In der Placebo-Bedingung absolvieren die Teilnehmer 1 Woche EEG-Stirnbandüberwachung ohne Hörstimulation.

Neben der spektralen Leistung im SO- und Delta-Frequenzbereich in den 4 Sekunden nach der initialen Stimulation werden Charakteristika und Robustheit ereignisbezogener Potentiale erhoben, die durch die auditiven Stimulationen im Schlaf ausgelöst werden.

3.2.3 Follow-up-Maßnahmen Eine Woche nach der letzten experimentellen Bedingung füllen die Teilnehmer Fragebögen aus (10 bis 20 Minuten), um mögliche Veränderungen des Schlafes und der psychischen Gesundheit zu verfolgen.

3.2.4. Aufzeichnungen im Labor über Nacht (sofern gemäß den Richtlinien zur öffentlichen Gesundheit zulässig) Eine Untergruppe von Teilnehmern (n = 40, 10 pro Gruppe gemäß Definition in Abschnitt 5) wird zu 3 Nächten Standard-Polysomnographie im Labor eingeladen. Dies wird es ermöglichen, die Erkennung von N3-Schlaf durch das ambulante EEG-Stirnband mit dem Goldstandard der Schlafmessungen zu vergleichen und die Auswirkungen der Stimulation auf ausgedehntere Gehirnregionen zu überwachen, als diejenigen, die vom ambulanten EEG-Stirnband abgedeckt werden.

Vor den optionalen Aufnahmen im Labor über Nacht werden die Teilnehmer gebeten, Folgendes nicht zu unterlassen:

• Am Tag ihres Besuchs ein Nickerchen machen oder Alkohol trinken
• Kaffee, Tee, Energydrinks Cola/Pepsi oder Schokolade (z.B. alles, was Koffein enthält) ab 12:00 Uhr am Tag ihres Besuchs
• Konsumieren von Freizeitdrogen bis zum Ende ihres letzten Termins

Die erste Nacht wird zu Studienbeginn durchgeführt und dient als Anpassungsnacht, um den „Erste-Nacht-Effekt“ zu beseitigen. Zu Beginn jeder experimentellen Bedingung wird dieselbe Untergruppe erneut in das Schlaflabor für eine Nacht mit Standard-Polysomnographie eingeladen, gleichzeitig mit aktiven/Placebo-Hörstimulationen, die mit demselben Gerät geliefert werden, das in der experimentellen Bedingung verwendet wurde.

Bei all diesen Laborbesuchen kommen die Teilnehmer etwa 2 Stunden vor der üblichen Schlafenszeit an und gehen etwa 45 Minuten nach ihrer üblichen Aufstehzeit. Zusätzlich zur Verwendung eines EEG-Stirnbandgeräts (je nach experimenteller Bedingung aktiv oder Placebo) werden Elektroden nach dem 10-20-System auf der Kopfhaut platziert mit: 11 Kopfhaut-EEG-Kanälen (Fp1-2, F3-4, C3-Z-4, P3-4, O1-2), Masse- und Referenzkanäle, rechtes und linkes EOG, 2 Kinn-EMG- und 2 EKG-Kanäle. Nur in der ersten Nacht, um das Vorhandensein von schlafbezogenen Atmungsstörungen und periodischen Beinbewegungen zu dokumentieren. Die Atmung wird mit einer Luftstromkanüle (Druckwandler), einem nasal-oralen Thermistor, der Atemanstrengung über thorakale und abdominale Atembänder und die Blutsauerstoffsättigung über eine Oximetersonde am Finger überwacht. In den Versuchsnächten (zweite und dritte Nacht) wird die Hautleitfähigkeit kontinuierlich mit einem am Finger befestigten Monitor aufgezeichnet und die Körpertemperatur wird mit fünf kleinen Sensoren (i-Buttons) überwacht, die mit hypoallergenem Klebeband auf der Haut befestigt sind (befindet sich auf Hals, Hand, Bauch, Oberschenkel und Fuß).

Vor und nach der Schlafepisode werden die Teilnehmer im Wachzustand einer 10-minütigen EEG-Aufzeichnung im Ruhezustand und Aufzeichnungen ereignisbezogener Potentiale (ERP) unterzogen. Um die Reaktionen des Gehirns im Wachzustand auf Hörreize zu charakterisieren, die den bei der experimentellen Schlafmanipulation verwendeten Reizen ähneln, umfassen ERP-Aufzeichnungen: i) eine ~ 20-minütige auditive Sonderaufgabe mit abweichenden Reizen mit denselben physikalischen Eigenschaften wie das verwendete 100-ms-rosa Rauschen für die schlafbasierte SO-Potenzierung und ii) eine ca. 20-minütige Fast/Slow-Aufgabe mit den gleichen Stimuli. Das Schnell/Langsam-Paradigma zählt zwei Zustände, 1) langes rosa Rauschen, das mit schnellen Interstimuli-Intervallen (ISI) präsentiert wird, 2) kurzes rosa Rauschen, das mit langsamem ISI präsentiert wird. In diesem Paradigma zapft der langsamere Zustand Frontallappenfunktionen an, während der schnelle Zustand dies nicht tut, wodurch die Bewertung der Frontalfunktionen ermöglicht wird, einer kortikalen Region von hoher Relevanz für langsame Schlafwellen. Alle Aufgaben beinhalten das passive Hören von Geräuschen über Kopfhörer.

Die Teilnehmer werden dann gebeten, schlafen zu gehen und zu ihren gewohnten Weckzeiten geweckt zu werden. Die Bewertung der Schlafstadien wird manuell von Schlaftechnologen gemäß den von der American Academy of Sleep Medicine festgelegten klinischen Bewertungsrichtlinien durchgeführt.

3.2.3. Nachbesprechung Am Ende der letzten experimentellen Bedingung werden die Teilnehmer gebeten, Fragebögen zu den Erwartungen bezüglich der experimentellen Bedingungen auszufüllen. Sobald dies abgeschlossen ist, erhalten sie eine Nachbesprechungs-E-Mail über die Reihenfolge der beiden experimentellen Bedingungen (gesendet von dem für die Randomisierung verantwortlichen wissenschaftlichen Mitarbeiter, um andere Forschungsmitarbeiter blind zu halten).