Litebook EDGE™ -valoterapian vaikutukset akateemiseen suorituskykyyn ja aivotoimintaan (LiteBook)

Kun lapset ylittävät murrosiän, heidän uni-heräämissyklinsä ajoitus muuttuu ja he kokevat voimakkaan halun pysyä hereillä ja herätä myöhään. Siksi suuri osa normaaleista nuorista saapuu kouluun joka päivä riittämättömästi nukkuen, mikä voi heikentää heidän akateemista suorituskykyään.

Yhä useammat ihmistutkimukset osoittavat, että uni edistää oppimista ja muistia. Sitä vastoin unen puutteella on negatiivinen vaikutus kognitiivisiin ja käyttäytymistoimintoihin. Suhteellisen harvat tutkimukset ovat tutkineet univajeen vaikutuksia nuorten kognitiiviseen suorituskykyyn. Näissä tutkimuksissa täydellinen univaje liittyi muistin heikkenemiseen ja laskennan nopeuteen, kun taas osittainen unenpuute liittyi päättelyn ja sanallisen luovuuden puutteisiin. Esimerkiksi yli 8 tuntia vuorokaudessa nukkuvilla miehillä oli huomattavasti parempi päättelykyky kuin alle 8 tuntia vuorokaudessa nukkuvilla ikätovereillaan. Jotkut tutkimukset raportoivat, että yksinkertaisempiin kognitiivisiin prosesseihin, kuten työmuistiin ja laskentanopeuteen, ei ehkä ole merkittävää vaikutusta yksittäinen yöunet, jotka on rajoitettu 4–5 tuntiin. Kuitenkin jopa lievä tunnin tai sitä pidemmän unen rajoitus, jos se jatkuu useiden päivien ajan, voi johtaa niin vakaviin muistiongelmiin kuin täydellisen unen puutteen jälkeen.

Nuorten aivojen herkkyys hienovaraisille unihäiriöille korostui tutkimuksessa, jossa 12-14-vuotiaat saivat pelata stimuloivia tietokonepelejä tai katsoa televisiota juuri ennen nukkumaanmenoa. Tämä kokee pitkittyneen unilatenssin, lisääntyneen vaiheen 2 unen ja vähentyneen hitaan aallon unen. Tämä vaatimaton unirajoitus heikensi merkittävästi verbaalisen muistin lujittamista. Nuorten unen alioptimaalinen kesto liittyi myös huonoon suoritukseen sarjanumeroiden oppimistestissä aamutestien aikana, mutta ei iltapäivän istunnoissa. 58–68 % Ontariossa kyselyyn vastanneista lukiolaisista ilmoitti tuntevansa "todella uneliaisuutta" aamukahdeksan ja kymmenen välillä. Siten saavutukset varhaisaamutunneilla voivat kärsiä eniten unen puutteesta kärsivillä nuorilla.

Onneksi unta tarvitsee pidentää vain vähän, jotta lasten kognitio paranee. Sadeh osoitti, että lasten suorituskyky muisti-, tarkkaavaisuus- ja valppaustehtävissä parani merkittävästi yhden tunnin unen pidentämisen jälkeen kolmena peräkkäisenä yönä. Gais ja Backhaus ovat myös osoittaneet unen suotuisat vaikutukset muistin lujittamiseen lapsilla ja nuorilla.

Kaiken kaikkiaan on olemassa vakuuttavaa tieteellistä näyttöä siitä, että koululaiset, erityisesti nuoret, kärsivät kroonisesta unen puutteesta, että heidän kokemansa unirajoituksen aste vaikuttaa todistettavasti muistin koodaukseen, konsolidointiin ja käsittelyn nopeuteen ja että jopa vähäinen unen lisääntyminen johtaa kognitiivisten toimintojen parannuksia. Ensisijainen syy siihen, että nuoret kärsivät unen puutteesta, johtuu heidän biologisen kellonsa luonnollisesta vaiheviiveestä, mikä johtaa taipumukseen pysyä hereillä myöhään iltaan, mikä on ristiriidassa koulujen tyypillisesti vaatimien varhaisnousuaikojen kanssa. Valohoidot oikeaan aikaan voivat vaiheittain edistää biologista kelloa ja mahdollisesti kääntää tämän ongelman.

Hypoteesi, jonka tutkijat ehdottavat testattavaksi, on, että Litebook Edge™ -kirkasvaloterapialaitteen jatkuva aamukäyttö yhdistettynä kaksi tuntia ennen nukkumaanmenoa edeltävään sinistä aaltoa estäviä lasien käyttöä videoruutuja katsellessa muuttaa vuorokausivaihtelun vaihetta. normaalien nuorten uni-heräilysykli. Tämä puolestaan ​​antaa heille mahdollisuuden nukahtaa aikaisemmin ja saada enemmän unta kouluviikon aikana. Tämän seurauksena he heräävät helpommin, tuntevat olevansa hereillä varhaisilla luokilla ja suoriutuvat paremmin akateemisen suorituskyvyn, huomion ja työmuistin testeissä. Valoterapia parantaa tarkkaavaisuuteen liittyvien prefrontaalisten alueiden toiminnallista yhteyttä. Kognition, huomion ja toiminnallisten ja rakenteellisten MRI-mittausten parantuminen riippuu suoraan laitteen aktivoimiseen (ja oletettavasti käyttämiseen) joka päivä kuluvaan keskimääräiseen aikaan, joka on riippumaton muuttuja tilastollisissa analyyseissä.

Tämä on yhden käden tutkimus, ja kaikki osallistujat saavat aktiivista hoitoa. Laite on suunniteltu seuraamaan käyttöastetta, ja ensisijainen tilastollinen kysymys on, onko käyttöasteen ja valveillaoloa, vireyttä ja kognitiivista suorituskykyä koskevien mittausten paranemisen välillä merkittävää yhteyttä.

Tämä lähestymistapa käyttää laitteen aktivoinnin kestoa itsenäisenä muuttujana pienessä alustavassa tutkimuksessa tarjoaa useita etuja verrattuna kaksihaaraiseen tutkimukseen, jossa kirkkaan valkoista valoa verrataan joko lumelääkkeen punaiseen valoon tai muun tyyppiseen mekaaniseen laitteeseen. Ensinnäkin aiemmin lasketut vaikutuskokomitat olettivat, että molempien ryhmien koehenkilöt käyttäisivät laitetta. Koehenkilöiden välillä on todennäköisesti merkittävää vaihtelua käyttöasteissa, ja jos vain osa koehenkilöistä, joille on määrätty kirkas valolaite, käyttäisi sitä jatkuvasti, kokonaisvaikutus olisi heikompi ja se saattaa jäädä huomiotta kahden ryhmän analyysissä. Laitteen toiminnan keston käyttäminen antaa tutkijoille mahdollisuuden verrata koehenkilöitä, jotka käyttivät sitä huomattavassa määrin, koehenkilöihin, jotka eivät käytä sitä juuri ollenkaan, ja antaisi todennäköisesti hyvän arvion siitä, kuinka paljon hyötyä eri käyttöasteista kertyy.

Tämä on erityisen tärkeää hermokuvauskomponentille. Jos tutkijat vertailivat aktiivisia ja lumelääkelaitteita, vain puolet neurokuvannetuista koehenkilöistä saisi aktiivisen laitteen, mikä saattaa jättää tutkijoiden vertailevan pre- ja post-vaikutuksia vain 8-10 koehenkilössä. Tässä tarkistetussa mallissa kaikki hermokuvattu näyte (n = 16-20) saisi aktiivisen hoidon, mikä tekisi jälkivertailuista vahvempia, etenkin kun niitä säädetään laitteen aktivoinnin keston mukaan.

Toiseksi laitteen aktivoinnin keston käyttäminen riippumattomana muuttujana helpottaa huomattavasti rekrytointia. Jos tutkijat käyttivät lumelääkettä, heidän olisi ilmoitettava tietoon perustuvassa suostumuksessa, että koehenkilöt voivat saada lumelääkettä paljastamatta mitä lumelääke on. Sen sijaan tutkijat voivat nyt ilmoittaa tietoisessa suostumuksessaan, että kaikki koehenkilöt saavat laitteen, jonka he uskovat olevan biologisesti aktiivisia ja että lumelääkettä ei käytetä.

Tämä tekee myös protokollasta yksinkertaisemman, koska arvioijien ei tarvitse olla sokeita laitetyypeille. Tutkijoiden tulee vain varmistaa, että arvioijat eivät ole tietoisia laitteen aktivoinnin kestosta.