Rendimiento, estado de ánimo y funciones cerebrales y metabólicas durante diferentes horarios de sueño (STAVAR)

Este proyecto propuesto investigará si un horario de sueño variable o estable será más efectivo para minimizar los déficits neuroconductuales y metabólicos cuando la oportunidad total de sueño durante dos semanas es inferior a la duración recomendada del sueño. Este proyecto involucra a adultos jóvenes de 21 a 35 años. Durante las dos semanas previas al estudio de permanencia, los patrones de sueño y vigilia de los participantes se evaluarán mediante actigrafía y un diario de sueño. Durante la primera semana, se les pedirá a los participantes que sigan su horario de sueño habitual, mientras que en la semana siguiente se les indicará que sigan un horario de sueño específico con una oportunidad de dormir 8 h cada noche durante el período de 7 noches sin se permite la siesta.

Después de las dos semanas de actigrafía, los participantes comenzarán el protocolo de laboratorio de 16 días. Los participantes serán asignados al azar en 1 de 3 grupos. Todos los participantes tendrán una oportunidad de dormir 8 h durante las dos primeras noches (noches de referencia) que simulan oportunidades de sueño más largas típicas de los fines de semana. Durante las próximas 5 'noches de semana', las oportunidades de sueño del participante se manipularán según el grupo asignado. El grupo de sueño corto estable tendrá un TIB de 6 h en cada una de las siguientes 5 'noches de semana' (8866666). El grupo variable de sueño corto (8884846) también tendrá un TIB total de 30 h durante las 'noches de semana', aunque el TIB varía entre las 'noches de semana'. El TIB nocturno del grupo control bien descansado será de 8h (8888888). Los mismos horarios de sueño se implementarán en la segunda semana. El protocolo terminará con una oportunidad de sueño de 8 h en la noche 15. Para cada participante, los tiempos de vigilia seguirán siendo los mismos (es decir, el tiempo de vigilia habitual del propio participante derivado del autoinforme y la actigrafía) para todos los TIB. Por lo tanto, la hora de acostarse se retrasará progresivamente con la disminución de TIB para los grupos de sueño corto.

Se administrará una batería de pruebas cognitivas y escalas psicológicas (aproximadamente 30 minutos) 5 veces al día en intervalos de 3 horas, a partir de 1,5 horas desde el despertar.

Se administrará una tarea de codificación de la memoria el día 8 para determinar si un horario de sueño corto variable/estable es menos perjudicial para la adquisición de la memoria a largo plazo. Durante la tarea, a los participantes se les presentarán 160 imágenes que contienen un estímulo (p. paisajes) o ningún estímulo en una pantalla de computadora. Cada imagen se mostrará durante 2500 ms seguido de una pantalla de respuesta para pedir a los participantes que indiquen si se presentó un estímulo previamente. El día 10, un conjunto aleatorio de 240 imágenes que consta de las 160 imágenes mostradas anteriormente (es decir, imágenes "antiguas") y 80 imágenes "nuevas" se presentarán a los participantes. Los participantes evalúan su reconocimiento de las "imágenes antiguas" seleccionando en una escala de 5 puntos: (1) definitivamente no vio, (2) probablemente no vio), (3) inseguro, (4) probablemente vio, ( 5) definitivamente vio. Las dos tareas tomarán aproximadamente 25 minutos cada una.

Se realizará una exploración cerebral OGTT y fMRI después de la segunda noche de referencia 2 (día 3) y la última "noche de semana" de cada semana (días 8 y 15). Se les pedirá a los participantes que realicen 8 horas de ayuno nocturno antes de cada OGTT. En la mañana de la OGTT, se insertará un catéter intravenoso en el antebrazo de los participantes. A partir de entonces, se extraerán 6 ml de muestras de sangre en posición acostada/sentada. Luego, a los participantes se les dará una solución de glucosa de 75 g para que terminen de beber en 7 a 10 minutos. Se volverán a recolectar 6 ml de muestras de sangre a los 15, 30, 60 y 120 minutos para medir los cambios en los niveles de glucosa e insulina.

Además de la OGTT, los investigadores utilizarán el control continuo de la glucosa para medir las respuestas de la glucosa a los distintos horarios de sueño a lo largo del estudio de 16 días a través de un sensor de glucosa aplicado en la parte posterior de los brazos de los participantes. Para garantizar la validez de los datos continuos de glucosa, los investigadores proporcionarán tres comidas principales cada día a los participantes, excepto en los días de OGTT en los que solo se proporcionará el almuerzo y la cena. La porción de comida proporcionada cada día asegurará que cada participante consuma el requerimiento diario de calorías y macronutrientes y, por lo tanto, el participante no ganará ni perderá peso durante el estudio. Los participantes deberán terminar toda la comida provista.

Durante las exploraciones cerebrales fMRI, se registrará la actividad cerebral en estado de reposo y relacionada con la tarea. Durante parte del escaneo, los participantes deberán realizar la tarea de desempeño continuo de inicio gradual (Esterman et al., 2013) en la que se les presentarán fotografías en escala de grises de diferentes escenas (p. escenas de montaña y ciudad) de forma aleatoria. Cada escena se presenta durante 1600 ms con una superposición de 800 ms con transiciones interpoladas. Luego, se indicará a los participantes que presionen un botón si se identifica una escena en particular (p. escena de la ciudad), y retienen sus respuestas a otras escenas. Antes de la tarea, los participantes tendrán la oportunidad de familiarizarse con las imágenes y tener una sesión de práctica de 1 minuto.

La macroestructura del sueño (es decir, la duración de varias etapas del sueño) y la microestructura (como SWA) se medirán con polisomnografía (PSG) todas las noches. También se colocarán electrodos en el cuero cabelludo del participante para el registro electroencefalográfico (EEG), alrededor de los ojos para el registro electrooculográfico (EOG), debajo del mentón para el registro electromiográfico (EMG) y en el pecho para el registro electrocardiográfico (ECG). La oximetría de pulso, un método no invasivo que emplea un sensor de luz en un manguito para el dedo, se usa en la primera noche de referencia para medir la saturación de oxígeno y verificar que los participantes no sufran apnea del sueño.

A lo largo del protocolo de 16 días en el laboratorio, los participantes no podrán salir de las instalaciones del laboratorio ni realizar ningún ejercicio extenuante. Cuando no se están realizando procedimientos de investigación, los participantes tienen la libertad de dedicar su tiempo libre a cualquier actividad, con excepción de la siesta, el ejercicio o las actividades que requieran que los participantes abandonen las instalaciones del laboratorio. Los participantes estarán bajo la supervisión constante del personal de investigación.