Reifen mit geringer Partikelemission und niedrigem Geräuschpegel (LEON-T)

Die experimentelle Schlafstudie hat das übergeordnete Ziel, unser Verständnis von Schlafstörungen durch Autoreifengeräusche und Veränderungen der kardiometabolischen und kognitiven Funktion zu vertiefen. Dazu verfolgt die Studie folgende eigenständige Ziele:

Ziel 1: Bestimmung der biologischen und neurologischen Folgen von Schlafstörungen durch Reifengeräusche. Die Ermittler werden den Schlaf gesunder Freiwilliger messen, und jeden Morgen werden die Ermittler Blutproben für die Metabolomik-Analyse entnehmen und eine neurokognitive Testbatterie verabreichen. Die Forscher werden die Auswirkungen auf Schlaf, Stoffwechsel und kognitive Funktionen zwischen ruhigen Nächten und Nächten mit Straßenverkehrslärm vergleichen.

Ziel 2: Physiologisch besonders störende akustische Eigenschaften von Reifengeräuschen identifizieren. Die Forscher werden verschiedene Kombinationen von Arten von Reifengeräuschen in Nächten mit unterschiedlicher Lärmexposition verwenden, um die unterschiedlichen Auswirkungen auf den Schlaf und die kardiovaskuläre Reaktion zu bestimmen.

Diese Studie wird im Sound Environment Laboratory (SEL) der Abteilung für Arbeits- und Umweltmedizin (Arbets-och miljömedicin [AMM]) der Universität Göteborg durchgeführt. Das SEL ist ein High-Fidelity-Forschungslabor, das so ausgestattet ist, dass es eine typische Wohnung simuliert, einschließlich dreier individuell licht-, schall- und vibrationsisolierter privater Schlafzimmer. An der Decke montierte Lautsprecher in jedem Raum ermöglichen es den Ermittlern, eine realistische akustische Umgebung zu schaffen, indem sie Schallbelastungen aus dem Kontrollraum einzeln in jedes Schlafzimmer übertragen. Die Forscher haben zuvor gezeigt, dass Ergebnisse aus diesem Labor mit hoher ökologischer Validität mit Ergebnissen aus dem Feld vergleichbar sind.

Es wird zwei Studienarme geben, die jeweils die Möglichkeit bieten, unterschiedliche akustische Eigenschaften von Reifengeräuschen und deren physiologische Auswirkungen zu untersuchen. Jeder dieser Studienarme hat ein prospektives Innersubjekt-Crossover-Design. Die Teilnehmer (Studie 1 N=15; Studie 2 N=30; insgesamt N=45 über beide Arme) werden jeweils sechs aufeinanderfolgende Nächte im SEL verbringen, mit einer Schlafmöglichkeit zwischen 23:00 und 07:00 Uhr. Der Tagesschlaf wird verboten, was durch Messungen der Tagesaktivität über Handgelenk-Aktigraphie-Monitore bestätigt wird, die während der gesamten Studie kontinuierlich getragen werden. Drei Themen werden gleichzeitig in getrennten Schlafzimmern teilnehmen. Die erste Nacht dient der Gewöhnung an das Studienprotokoll und der Einarbeitung in die Testverfahren. Die Studiennächte 2-6 sind die experimentellen Nächte und werden den Teilnehmern nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, wobei ein lateinisches Quadrat verwendet wird, um Übertragungseffekte erster Ordnung zu vermeiden. Jedes Thema wird jedem der folgenden ausgesetzt:

Eine ruhige Nacht: Es wird kein Geräusch abgespielt und dient als Kontrollnacht zur Beurteilung des individuellen Basisschlafs, des kardiometabolischen Profils und der kognitiven Leistungsfähigkeit;

Vier Verkehrslärmnächte: Reifengeräusche durch Straßenverkehrslärm werden in die Räume eingespielt, um die Auswirkungen von Lärm auf Schlaf, Herz-Kreislauf-Funktion und kognitive Leistungsfähigkeit zu ermitteln. Diese Geräuschnächte werden in einem 2×2-faktoriellen Design angelegt, sodass die Untersucher jede Kombination von zwei spezifischen Geräuschmerkmalen untersuchen können.

Jede Nacht zeichnen die Ermittler den physiologischen Schlaf mit Polysomnographie (PSG) und die Herzaktivität mit Elektrokardiographie (EKG) auf. An jedem Studienmorgen werden die Probanden eine 4-ml-Blutprobe abgeben, kognitive Tests durchführen und Fragebögen beantworten und das SEL verlassen, um ihrer normalen Tagesroutine nachzugehen. Sie kehren jeden Abend um 20:00 Uhr zum SEL zurück, um sich auf die Schlafmessungen vorzubereiten. Koffein ist nach 15:00 Uhr verboten und Alkohol ist zu jeder Zeit verboten. Da extremes und/oder schwankendes Ernährungsverhalten das Metabolom-/Lipoproteinprofil beeinflussen kann, erhalten die Teilnehmer Hinweise, dass sie an jedem Tag der Laborstudie ein ähnliches Abendessen zu sich nehmen sollten, was durch ein Ernährungstagebuch bestätigt wird. Die eigentliche Mahlzeit selbst kann unterschiedlich sein für unterschiedliche Studienteilnehmer, da die Studie ein Within-Subjects-Design hat.

Der Schlaf wird mit ambulanter Polysomnographie (PSG) und die Herzaktivität mit Elektrokardiographie (EKG) und Fingerpuls-Photoplethysmogramm aufgezeichnet. Die Daten werden offline auf dem Schlafrekorder aufgezeichnet und jeden Studienmorgen heruntergeladen und überprüft, um die Datenqualität sicherzustellen. Zusätzlich zur traditionellen Schlafanalyse, die von der Forschungsgruppe an der Universität Göteborg durchgeführt wird, werden PSG-Rohdaten verwendet, um das Odds Ratio Project zu berechnen, eine neuartige Metrik für Schlaftiefe und -stabilität.

An jedem Studienmorgen stellen die Probanden eine 4-ml-Blutprobe für die Plasma-Metabolomik-Analyse bereit. Um zuverlässige Daten zu gewährleisten, werden Blutproben jeden Tag zur gleichen Zeit entnommen, um zirkadiane Effekte abzuschwächen, bevor etwas außer Wasser gegessen oder getrunken wird, und jede Probe wird auf die gleiche Weise behandelt, d. h. zentrifugiert, aliquotiert und in -80 ° C-Gefrierschränken gelagert. Die Probanden essen jeden Studienabend das gleiche Essen, um die Auswirkungen der Ernährung auf das Blutmetabolom innerhalb des Probanden abzuschwächen.

Jeden Morgen absolvieren die Probanden eine etwa 20-minütige computergestützte kognitive Testbatterie, die 10 Tests in einer Reihe von kognitiven Bereichen umfasst (motorische Praxis, visuelles Objektlernen, Fraktal-2-Rücken, abstrakte Übereinstimmung, Linienorientierung, Emotionserkennung, Matrix-Argumentation). , Substitution von Ziffernsymbolen, ballonanaloges Risiko, psychomotorische Wachsamkeit). Kognitionsdaten werden analysiert, um Schlüsselmaße der kognitiven Geschwindigkeit und Genauigkeit zu bestimmen, wobei die Übungseffekte und die Schwierigkeit des Stimulus-Sets angepasst werden.

Die Probanden füllen eine Reihe einmalig validierter Fragebögen aus, um ihren allgemeinen Gesundheitszustand (SF-36), Chronotyp, Lärmempfindlichkeit, gewohnheitsmäßige Schlafqualität, Umweltempfindlichkeit sowie Belästigung und Schlafstörungen durch Lärm zu messen. Die Probanden beantworten außerdem jeden Studienabend und -morgen einen Fragebogen, der Fragen zur Schläfrigkeit (Karolinska-Schläfrigkeitsskala), Schlafstörungen durch Lärm, positive und negative Auswirkungen (PANAS) und validierte Schlaf- und Störungsfragen enthält.

Die Teilnehmer tragen während des gesamten Studienzeitraums und auch in der Woche vor der Studie kontinuierlich einen Handgelenk-Aktigraphie-Monitor, um die gewohnten Schlaf-Wach-Zeiten zu bestätigen und den Grad der körperlichen Aktivität zu messen.