Consecuencias metabólicas y cognitivas de los trastornos del sueño inducidos por el ruido

El estudio experimental del sueño tiene el objetivo general de profundizar nuestra comprensión de la interrupción del sueño inducida experimentalmente y los cambios en la función metabólica y cognitiva, y determinar la eficacia de una posible intervención no farmacológica para promover el sueño. Para ello, el estudio abordará los siguientes objetivos independientes:

Objetivo 1: Determinar las asociaciones entre nuevos marcadores fisiológicos del sueño y la función metabólica y cognitiva. Mediremos el sueño de voluntarios sanos utilizando indicadores novedosos y clásicos de la arquitectura del sueño. Cada mañana obtendremos muestras de sangre para análisis metabolómicos y administraremos una batería de pruebas neurocognitivas.

Objetivo 2: Determinar las consecuencias biológicas y neuroconductuales del sueño interrumpido por ruido. Compararemos los efectos sobre el sueño, la metabolómica y la función cognitiva entre noches tranquilas y noches con ruido de tráfico.

Objetivo 3: Evaluar los efectos del ruido rosa continuo a lo largo de la noche. Subobjetivo 1: para determinar si el ruido continuo (ruido rosa) per se mejora o perturba el sueño, investigaremos los cambios en los indicadores nuevos y clásicos de la arquitectura del sueño y la perturbación inducida por el ruido rosa en relación con las noches tranquilas de referencia. Sub-objetivo 2: Para determinar si el ruido rosa reduce la perturbación del sueño por el ruido del tráfico, investigaremos los cambios en la fragmentación y continuidad del sueño, y la excitación cortical y autonómica, de las noches con ruido de tráfico y ruido rosa en comparación con las noches con ruido de tráfico únicamente.

El estudio se llevará a cabo en el laboratorio de entorno sonoro (SEL) de la Universidad de Gotemburgo. El SEL es un laboratorio de investigación de alta fidelidad equipado para simular un apartamento típico, que incluye tres dormitorios privados aislados individualmente de luz, sonido y vibraciones. Los altavoces montados en el techo de cada habitación nos permiten crear un entorno acústico realista al transmitir exposiciones de sonido desde la sala de control a cada habitación de forma individual.

Este estudio tiene un diseño cruzado prospectivo dentro de los sujetos. Cada uno de los participantes (N=12) pasará cinco noches consecutivas en el SEL con una oportunidad de dormir entre las 23:00 y las 07:00. Se prohibirá el sueño diurno, confirmado con medidas de actividad diurna a través de monitores de actigrafía de muñeca usados ​​continuamente durante todo el estudio. Tres sujetos participarán simultáneamente, en habitaciones separadas. La primera noche es un período de habituación al protocolo de estudio y para familiarizarse con los procedimientos de prueba. Las noches de estudio 2-5 son las noches experimentales y se asignarán aleatoriamente entre los participantes utilizando un diseño de cuadrado latino para evitar efectos de arrastre de primer orden. Cada sujeto estará expuesto a una noche de cada uno de los siguientes:

Noche tranquila: no se reproducirá ningún ruido, lo que servirá como una noche de control para evaluar el sueño de referencia individual, el perfil metabólico y el rendimiento cognitivo; Noche de ruido de tráfico para determinar las consecuencias del sueño interrumpido por el ruido; Noche de ruido rosa: para determinar el impacto del ruido rosa continuo en el sueño; Noche de tráfico + ruido rosa: tráfico y ruido rosa simultáneos a los mismos niveles de presión sonora que en las noches de solo tráfico y solo ruido rosa, para determinar los efectos del ruido rosa en la protección del sueño frente al ruido del tráfico.

Cada noche registraremos el sueño fisiológico con polisomnografía (PSG) y la actividad cardíaca con electrocardiografía (ECG). Cada mañana de estudio, los sujetos proporcionarán una muestra de sangre de 2 ml, completarán pruebas cognitivas y responderán cuestionarios y saldrán del SEL para seguir su rutina diurna normal. Regresarán al SEL a las 20:00 cada noche para prepararse para las mediciones del sueño. La cafeína estará prohibida después de las 15:00 y el alcohol estará prohibido en todo momento. Debido a que la fatiga auditiva inducida por el sonido puede verse afectada por la exposición al ruido durante las rutinas normales de los participantes,60 usarán un dosímetro de ruido durante la semana del estudio para registrar su exposición al ruido durante el día. Debido a que el comportamiento dietético extremo y/o variable puede afectar el perfil del metaboloma/lipoproteínas, se les indicará a los participantes que deben comer una cena similar todos los días del estudio de laboratorio, confirmado con un diario de alimentos. La comida en sí misma puede ser diferente. para diferentes participantes del estudio, porque el estudio tiene un diseño intra-sujetos.

Se registrará el sueño con polisomnografía ambulatoria (PSG) y la actividad cardíaca con electrocardiografía (ECG) y fotopletismograma de pulso digital. Los datos se registran fuera de línea en el registrador del sueño y se descargarán y verificarán cada mañana de estudio para garantizar la calidad de los datos. Además del análisis del sueño tradicional realizado por el grupo de investigación de la Universidad de Gotemburgo, los datos del PSG sin procesar se utilizarán para calcular el Proyecto Odds Ratio, una nueva métrica de la profundidad y la estabilidad del sueño.

Cada mañana de estudio, los sujetos proporcionarán una muestra de sangre de 2 ml para el análisis metabolómico del plasma. Para garantizar datos confiables, se tomarán muestras de sangre a la misma hora todos los días para mitigar los efectos circadianos, antes de comer o beber cualquier cosa excepto agua, y cada muestra se manipulará de la misma manera, es decir, se centrifugará, se dividirá en alícuotas y se almacenará en congeladores a -80 °C. Los sujetos comerán la misma comida cada noche del estudio para mitigar los efectos dietéticos dentro del sujeto sobre el metaboloma sanguíneo.

Cada mañana, los sujetos completarán una batería de pruebas cognitivas computarizadas en aproximadamente 20 minutos, que incluye 10 pruebas en una variedad de dominios cognitivos (praxis motora, aprendizaje de objetos visuales, fractal 2-back, combinación abstracta, orientación de línea, reconocimiento de emociones, razonamiento matricial , sustitución de símbolo de dígito, riesgo analógico de balón, vigilancia psicomotora). Los datos de cognición se analizarán para determinar medidas clave de velocidad y precisión cognitiva, ajustando los efectos de la práctica y la dificultad del conjunto de estímulos.

Los sujetos completarán una batería de cuestionarios validados por única vez para medir su salud general (SF-36), cronotipo, sensibilidad al ruido, calidad habitual del sueño, sensibilidad ambiental y molestia y alteración del sueño por el ruido. Los sujetos también responderán un cuestionario cada tarde y mañana del estudio, con preguntas sobre somnolencia (Escala de somnolencia de Karolinska), fatiga auditiva, trastornos del sueño por ruido y preguntas validadas sobre trastornos y sueño.

Los sujetos usarán un dosímetro de ruido durante la semana del estudio para registrar su exposición al ruido durante el día (solo nivel de presión de sonido, sin grabaciones de sonido reales).

Los participantes llevarán un monitor de actigrafía de muñeca continuamente durante todo el período del estudio, y también durante la semana anterior al estudio, para confirmar los tiempos habituales de sueño y vigilia y para medir los niveles de actividad física.