Contre-mesures du sommeil Artemis (ASCM)

OBJECTIFS SPÉCIFIQUES Les enquêteurs visent à tester si le bruit rose peut améliorer les résultats du sommeil et la vigilance ultérieure. Les enquêteurs visent en outre à tester si le sommeil induit par le bruit rose améliore la vigilance et les performances pendant la nuit seul ou en combinaison avec un éclairage enrichi en bleu et une sieste. Enfin, les enquêteurs testeront si un éclairage enrichi en bleu et une sieste peuvent améliorer la vigilance et les performances pendant la nuit.

HYPOTHÈSES

1. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que l'exposition au bruit rose pendant une opportunité de sommeil diurne améliorera la latence d'endormissement, la durée du sommeil et la profondeur du sommeil par rapport à une condition témoin sans bruit.
2. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que le sommeil induit par le bruit rose améliorera la vigilance et les performances subjectives par rapport à une condition de contrôle sans bruit, telle que mesurée par l'échelle de somnolence de Karolinska (KSS) et la tâche de vigilance psychomotrice (PVT).
3. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que l'exposition à une lumière enrichie en bleu et une sieste d'une durée maximale d'une heure amélioreront la vigilance et les performances subjectives par rapport à une lumière placebo et à l'absence de sieste, telles que mesurées par l'échelle de somnolence Karolinska (KSS) et la tâche de vigilance psychomotrice ( PVT).

4. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que le sommeil induit par le bruit rose en combinaison avec une exposition à une lumière enrichie en bleu et une sieste d'une durée maximale d'une heure améliorera la vigilance et les performances subjectives par rapport à une condition de sommeil témoin sans bruit et avec une lumière placebo et sans sieste. , tel que mesuré par l'échelle de somnolence Karolinska (KSS) et la tâche de vigilance psychomotrice (PVT).

   PRINCIPALES MESURES DES RÉSULTATS

   • Vigilance subjective mesurée par l'échelle de somnolence Karolinska (KSS) de type Likert à 9 points.
   • Performance cognitive objective telle que mesurée par la tâche de vigilance psychomotrice (PVT), une tâche de temps de réaction simple avec des mesures de résultats comprenant le nombre d'échecs (temps de réaction > 500 ms) et la vitesse (1/temps de réaction).
   • Architecture du sommeil mesurée par électroencéphalographie (EEG), y compris le stade du sommeil au réveil, la durée totale du sommeil, la durée de chaque étape du sommeil, l'efficacité du sommeil et la latence d'endormissement.

   ANALYSES STATISTIQUES Pour déterminer l'impact des interventions par rapport au placebo, les enquêteurs utiliseront un modèle linéaire à effets mixtes avec des effets fixes de condition (intervention, contrôle), de temps (séances de test après le réveil), d'interaction condition*temps. , et un effet aléatoire du participant. Les données de déchéance PVT (nombres) seront vérifiées pour déceler une surdispersion et, si détectée, un modèle binomial négatif à effets mixtes avec les mêmes facteurs sera utilisé pour analyser les données de déchéance.

   APERÇU GÉNÉRAL DU PROTOCOLE Les participants qui satisfont aux critères de sélection et au moins une semaine de procédures d'étude à domicile seront invités à consentir à cette étude en laboratoire. Les participants seront randomisés selon la condition d'intervention et l'ordre d'administration sur consentement.

   Les participants ne seront pas autorisés à conduire vers ou depuis le laboratoire et bénéficieront d'un service de voiture (taxi, Uber, Lyft, etc.) ou ils pourront demander à un ami ou à un membre de leur famille de les déposer et de les récupérer.

   Les participants seront maintenus dans un environnement sans temps. Aucun appareil permettant d'indiquer l'heure ne leur sera fourni. Ils ne seront pas informés de la durée des épisodes de sommeil et d'éveil, ni du moment des activités d'étude. Il s’agit de minimiser les biais cognitifs liés à la connaissance de l’heure de la journée (par exemple, les gens peuvent être plus susceptibles de se considérer comme somnolents au milieu de la nuit).

   Les participants effectueront des tests toutes les heures tout au long de leur séjour au laboratoire, sauf pendant les heures où ils dorment. Des tests plus fréquents peuvent être effectués au réveil. Ces tests comprendront les tests décrits ci-dessous.

   Les participants recevront trois repas pendant leur séjour au laboratoire. Ces repas seront fournis en fonction des restrictions alimentaires et des préférences personnelles du participant.

   Un membre du personnel de l'étude restera avec le participant à tout moment pendant que le participant est éveillé afin de s'assurer que le participant ne s'endort pas accidentellement et de surveiller le participant pendant les tests. Le participant sera autorisé à jouer à des jeux et à parler au membre du personnel de l'étude lorsqu'il ne termine pas les procédures d'étude.

   PROTOCOLE DÉTAILLÉ Les participants seront invités à arriver au laboratoire trois heures après leur heure de réveil habituelle. Ils seront étudiés dans une salle privée et seront surveillés via une liaison vidéo vers la salle de contrôle du laboratoire. À leur arrivée, ils fourniront un échantillon d'urine qui sera utilisé pour le dépistage toxicologique. Ils seront ensuite orientés vers l’étude des procédures et passeront des tests pratiques. Ils seront ensuite équipés du capuchon EEG et recevront les écouteurs de sommeil, qui seront réglés pour émettre un bruit rose ou un silence. La pièce sera assombrie et le participant sera invité à se coucher environ sept heures après son heure de réveil habituelle et il lui sera demandé d'essayer de dormir pendant quatre heures.

   À la fin de cette opportunité de sommeil de quatre heures, le participant sera réveillé (s'il est endormi) et commencera un protocole de posture semi-constante de dix heures dans une faible lumière <5 lux pour collecter l'apparition de la mélatonine dans la pénombre (DLMO). Pendant ce temps, les participants fourniront des échantillons de salive toutes les heures pour l'évaluation de la mélatonine, qui est un marqueur du rythme circadien. Les participants seront invités à rester assis pendant 20 minutes avant chaque prélèvement d'échantillon, car les changements de posture peuvent affecter la quantité de mélatonine mesurée dans un échantillon. Les tests seront programmés pour la majorité des 20 minutes précédant l'échantillon afin de minimiser le fardeau du participant.

   Après la collecte DLMO, le participant aura une heure pour faire une sieste ou, dans des conditions placebo, il lui sera demandé de rester assis et de se livrer à des activités calmes sous environ 150 lux de lumière. Après la pause, les lumières seront soit allumées sur la lumière enrichie en bleu, soit resteront à environ 150 lux en fonction de la condition de randomisation.

   Après avoir passé 25 heures en laboratoire, les électrodes du participant seront retirées et le participant sera renvoyé chez lui. Le participant sera informé qu'il peut et doit faire une sieste à son retour chez lui. Il leur sera également rappelé de ne pas conduire ni se livrer à des activités à risque jusqu'à ce qu'ils aient eu l'occasion de se remettre de la privation de sommeil induite par l'étude.

   ESSAIS

   Les tests suivants seront effectués par tous les participants :

   Tâche de vigilance psychomotrice. Notre mesure de performance de référence sera le test de vigilance psychomotrice (PVT). Il a été démontré que ce test est sensible aux variations circadiennes et à la perte de sommeil. Le PVT implique un test de performance de temps de réaction (RT) de 5 ou 10 minutes dans lequel le participant doit maintenir les RT les plus rapides possibles à un simple stimulus visuel. L'intervalle inter-stimulus implique un débit de signal élevé variant de manière aléatoire entre 2 et 10 secondes. Une variété de mesures de performance montrant une variation circadienne stable sont obtenues à partir de chaque essai PVT, y compris le nombre d'intervalles, les temps de réponse optimaux, les fausses alarmes et les caractéristiques des fonctions de décrémentation de la vigilance (c'est-à-dire, pente, ordonnée à l'origine) en raison du temps passé sur tâche. Différentes transformations appliquées aux variables réduisent la variabilité inter-sujet et fournissent des estimations stables de la variation circadienne. Il a été démontré que les paramètres de performance PVT varient en synchronisation avec la phase circadienne.

   Échelle de somnolence Karolinska. L'échelle de somnolence Karolinska (KSS) est une mesure subjective très sensible de la somnolence. L'échelle se compose d'une échelle de Likert en neuf points (les éléments incluent : 1 = extrêmement alerte, 2 = très alerte, 3 = alerte, 4 = plutôt alerte, 5 = ni alerte ni somnolent, 6 = quelques signes de somnolence, 7 = somnolent. - mais aucune difficulté à rester éveillé, 8= somnolent - quelques efforts pour rester éveillé, et 9 = extrêmement somnolent - lutter contre le sommeil). Le KSS sera administré avant qu'un participant se couche, avant que le participant ne se rendorme pendant les réveils nocturnes et le matin au réveil.

   Échelles visuelles analogiques (EVA) de l'humeur. Une série d'échelles d'humeur à deux niveaux de 100 points comprenant les paires suivantes : alerte-endormi, joyeux-misérable, calme-tendu, déprimé-exalté, stressé-détendu, paisible-hostile, gourmand-généreux, agressif-accommodant, léthargique- énergique. Les participants doivent marquer sur la ligne horizontale pour indiquer ce qu’ils ressentent actuellement.

   La batterie cognitive. Cognition est un outil d'évaluation neurocognitive qui couvre les principaux domaines cognitifs (c'est-à-dire la mémoire exécutive, épisodique, la cognition complexe, la cognition sociale et la vitesse sensorimotrice) via 10 brefs tests. La batterie de tests a été développée pour la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et spécialement conçue pour évaluer les fonctions cognitives des astronautes.

   Tâche de visages morphés. Les participants voient une série d'images créées en transformant séparément un visage neutre avec 3 visages émotionnels différents (en colère, heureux et triste), créant 3 ensembles d'images différents, chacun allant de neutre à en colère, heureux ou triste. Les participants verront des visages et seront invités à identifier la catégorie émotionnelle de chaque visage, ainsi qu'à évaluer leur interprétation de son intensité et de sa valence (négative à positive).

   Évaluation des performances autodéclarées. Il sera demandé aux participants d'évaluer leurs performances après chaque combat test sur une échelle de 7 points allant de « extrêmement bon » à « extrêmement mauvais ».

   Test de somnolence Karolinska (KDT). Les participants seront invités à se fixer sur un point pendant trois minutes, sans bouger ni cligner des yeux (Putilov et Donskaya, 2013). Le KDT fournit des données EEG avec relativement peu d'artefacts liés aux mouvements ou aux clignements des yeux.

   MESURES Lectures de température. La température tympanique sera surveillée à l'aide d'un thermomètre auriculaire de qualité hospitalière. À intervalles d'une demi-heure, le personnel de recherche qualifié effectuera deux mesures de température qui seront enregistrées et tracées par le personnel de l'étude. Si les relevés de température diffèrent de plus d’un degré, une troisième mesure sera effectuée. Si les lectures de température atteignent 100 degrés Fahrenheit, le moniteur médical sera consulté pour des instructions supplémentaires. Le but de la surveillance de la température corporelle est d'obtenir une estimation de la phase circadienne d'un individu au cours de l'étude.

   Échantillons de salive. Des échantillons de salive seront collectés toutes les heures pendant la partie DLMO de l'étude. Il sera demandé au participant de cracher dans un petit tube à essai et de le remplir à moitié. Ces échantillons seront utilisés pour mesurer la mélatonine.

   Signes vitaux. La tension artérielle et les signes vitaux seront surveillés toutes les six heures, à partir du moment où le participant arrive au laboratoire, par un petit tensiomètre portable et un brassard. Si le participant présente des signes vitaux hors des limites normales, les enquêteurs de l'étude en informeront immédiatement le moniteur médical de garde. Si le moniteur médical l'indique, l'étude sera terminée et l'équipe d'investigateurs prendra les dispositions nécessaires pour que le participant reçoive une évaluation médicale.

   POPULATION À L'ÉTUDE Population à l'étude. La population étudiée n'inclut pas les astronautes. Les enquêteurs recruteront des participants en bonne santé âgés de 18 à 60 ans.

   Taille de l'échantillon. Notre étude proposée implique l'étude de plusieurs résultats. Le marqueur de perte de sommeil le plus bien défini et le plus sensible actuellement utilisé dans les vols spatiaux et les études en laboratoire est le PVT. En tant que tel, les enquêteurs ont basé nos calculs de puissance sur les changements anticipés dans les performances PVT qui ont été associés à une perte de sommeil partielle chronique. Sur la base d'un article décrivant l'ampleur de l'effet pour les changements de PVT dans différentes conditions de perte de sommeil, les enquêteurs s'attendent à ce que l'ampleur de l'effet pour le changement de PVT (1/RT) entre les conditions soit d'environ 1,21 (Basner et Dinges, 2011). En utilisant ces hypothèses, les enquêteurs ont besoin de 8 participants par condition (24 au total) pour détecter un changement de performance avec une puissance de 80 % à un niveau alpha de 0,05. À ce titre, les enquêteurs prévoient de recruter un minimum de 30 participants jusqu'à un maximum de 40 participants afin de prendre en compte les personnes qui abandonnent l'étude ou qui ne respectent pas le protocole.

   CRITÈRES D'INCLUSION/EXCLUSION

   Les critères de sélection pour les critères d'inclusion/exclusion sont décrits en détail dans le protocole d'accompagnement. Les participants doivent terminer et réussir toutes les procédures de sélection du protocole de sélection et d'étude à domicile pour être éligibles à cette étude :

   Les enquêteurs prévoient d'étudier un nombre égal de femmes et d'hommes, âgés de 18 à 65 ans. Les personnes préménopausées doivent avoir post-partum au moins six mois, ne pas allaiter et ne pas planifier de grossesse dans un avenir immédiat. Les personnes enceintes seront exclues de cette étude car la désynchronisation circadienne sous forme de travail posté est associée à des issues de grossesse défavorables. Les personnes préménopausées se verront également proposer un test de grossesse urinaire pendant le processus de dépistage. Les personnes qui prennent des médicaments contraceptifs pourront poursuivre leur traitement habituel.

   Les personnes ayant des antécédents de maladies chroniques graves ou de maladie mentale seront exclues de l'étude. Il n'est pas possible d'énumérer toutes les maladies chroniques qui peuvent être exclusives en raison du nombre de conditions médicales qui rendraient une personne inadmissible. En bref, les antécédents d'insuffisance/maladie cardiaque, de cancer, de diabète, de convulsions, de maladies respiratoires, de troubles du sommeil et de lupus sont des exemples de conditions qui seraient considérées comme exclusives. De plus, les personnes dont les résultats dépassent les seuils prédéfinis sur les questionnaires de dépistage de santé seront également exclus (comme décrit précédemment).

   Historique veille/sommeil. Au cours de la réalisation des questionnaires préliminaires de sélection téléphonique et post-consentement, les participants se verront poser un certain nombre de questions sur leur horaire de sommeil/éveil habituel présent, passé et futur, y compris leurs heures de coucher et de réveil habituelles et préférées. Les volontaires ayant des antécédents de travail de nuit au cours du mois précédent ou de voyages transméridiens (à travers > 2 fuseaux horaires) au cours des trois mois précédant l'étude seront exclus. Afin d'exclure les sujets potentiels présentant des troubles de l'horaire de sommeil/éveil retardés ou avancés de la participation à l'étude, seuls les sujets avec une heure de coucher habituelle avant 3 heures du matin et une heure de réveil après 4 heures du matin seront éligibles pour participer à l'étude. Tous les volontaires seront informés que pour pouvoir participer à l'étude en laboratoire, ils devront maintenir un horaire de sommeil régulier (± 30 minutes) de 8,5 heures pendant trois semaines maximum. Les personnes qui ne peuvent ou ne veulent pas prendre cet engagement (par exemple, celles dont les horaires sont irréguliers) seront exclues du bénévolat pour l'étude. La conformité sera surveillée à l'aide d'un journal de sommeil/réveil et d'un moniteur d'activité du poignet.

   Éducation et langue. Les enquêteurs ne prévoient pas d'étudier des personnes qui ne comprennent pas l'anglais, étant donné l'exigence pour les sujets de bien comprendre les procédures détaillées impliquées dans l'étude. Il est essentiel que tous les sujets soient capables de communiquer fréquemment et de manière adéquate avec le personnel de l'étude tout au long de l'étude.

   Personnes enceintes. En raison de la perturbation du sommeil, les personnes enceintes seront exclues de cette étude par mesure de sécurité, car les perturbations du sommeil sont un facteur de risque potentiel d'issues indésirables de la grossesse telles que la prééclampsie et l'accouchement prématuré.

   Écran de toxicologie. Les participants devront fournir un échantillon d'urine et remplir un alcootest à leur arrivée lors de leur première visite en laboratoire. Cet écran sera utilisé pour confirmer que les participants ne consomment pas de drogues abusives, notamment les amphétamines, les barbituriques, les benzodiazépines, la cocaïne, la marijuana, la MDMA (ecstasy), la méthadone, les méthamphétamines, les opiacés, les oxycodones, la caféine et la nicotine. La présence de drogues abusives entraînera l'arrêt de la participation à l'étude. Des échantillons d'urine seront fournis à un fournisseur externe pour analyse avec un numéro de code (aucune information identifiable ne sera incluse avec l'échantillon). Les enquêteurs ne s'attendent pas à recevoir les résultats de cet examen avant que le participant ait terminé la première visite de laboratoire en raison de la disponibilité du laboratoire. Les participants seront rémunérés au prorata pour toute partie de l'étude qu'ils ont terminée avant un dépistage toxicologique positif. Les résultats toxicologiques codés seront stockés avec les autres données d'étude du participant. Le participant sera informé de la raison de l'arrêt de l'étude et sera invité à parler avec le moniteur médical pour obtenir des conseils supplémentaires sur son état de santé personnel. Une fois qu'un participant est exclu, le lien nom-code et les résultats de toxicologie seront détruits. Aux fins des rapports IRB, un journal sera tenu pour décrire pourquoi et combien de participants ont été exclus de l'étude.

   Les participants ne seront pas exclus en fonction de leur origine ethnique ou de leur sexe.

   ÉQUIPEMENT D'ÉTUDE Tous les appareils sont des produits commerciaux disponibles dans le commerce, sans modifications et utilisés aux fins de l'appareil.

   Bruit rose. Le bruit rose sera émis à un volume <50 dB à l'aide d'un casque antibruit.

   Éclairage enrichi en bleu. Un éclairage enrichi en bleu sera fourni via une lumière adaptée pour atteindre 250 EDI mélanopique à l'angle de regard. Ce niveau d'éclairage est l'éclairement diurne minimal recommandé pour la santé et le bien-être circadiens et constitue le niveau d'éclairement diurne requis pour les véhicules spatiaux dans la norme 3001 de la NASA.

   iPod. Les participants recevront un iPod Touch qui comprend un journal du sommeil, le PVT et le KSS.

   Actigraphie. Un petit appareil semblable à une montre-bracelet (Actiwatch, Philips Respironics, Murrysville, PA, États-Unis) sera porté en continu (c'est-à-dire jour et nuit) pendant une semaine précédant la nuit expérimentale. L'actigraphe mesure le mouvement et estime le sommeil et l'éveil en fonction de ce mouvement.

   Système EEG BrainVision. Les enquêteurs enregistreront l'activité des ondes cérébrales (EEG), horizontales et verticales (EOG) et activité musculaire (EMG) à l'aide d'un capuchon d'électrode aligné à des endroits spécifiques de la tête et du visage du participant. Les enregistrements seront surveillés sur un écran dans la salle de contrôle du laboratoire de lutte contre la fatigue. Les données numérisées seront téléchargées sur un ordinateur de la NASA et utilisées pour évaluer les résultats du sommeil.

   STIMULI Il y a deux interventions que les participants expérimenteront au cours de l'étude, favorisant le sommeil (bruit rose) et favorisant le réveil (éclairage enrichi en bleu plus une sieste). Ceux-ci seront livrés séparément et ensemble en fonction de la randomisation.

   Les participants recevront des écouteurs confortables à porter tout au long de leur sommeil diurne. Les écouteurs émettront un bruit rose continu ne dépassant pas 50 décibels. Les participants seront autorisés à baisser le son du bruit rose s’ils le trouvent trop fort. Les participants porteront les écouteurs sans bruit pendant la condition placebo.

   Les participants randomisés dans la condition de lumière enrichie en bleu et de sieste verront la lumière enrichie en bleu allumée pendant leur séjour nocturne dans le laboratoire. La lumière sera éteinte jusqu'à une heure pendant la sieste. Pendant la condition placebo, les participants disposeront d'un plafonnier d'environ 150 lux éclairé tout au long de leur séjour nocturne dans le laboratoire. Ce niveau d'éclairage reflète une ancienne norme de la NASA qui a été utilisée dans la conception de certains véhicules Artemis. Pendant la condition placebo, les participants seront invités à se livrer à des activités calmes telles que la lecture pendant une heure.