Prestazioni, umore e funzioni cerebrali e metaboliche durante diversi programmi di sonno (STAVAR)

Questo progetto proposto esaminerà se un programma di sonno variabile o stabile sarà più efficace nel ridurre al minimo i deficit neurocomportamentali e metabolici quando l'opportunità di sonno totale nell'arco di due settimane è inferiore alla durata del sonno raccomandata. Questo progetto coinvolge giovani adulti di età compresa tra 21 e 35 anni. Per le due settimane che precedono lo studio stay-in, i modelli sonno-veglia dei partecipanti saranno valutati tramite actigrafia e diario del sonno. Per la prima settimana, ai partecipanti verrà chiesto di seguire il loro programma di sonno abituale, mentre nella settimana successiva, ai partecipanti verrà chiesto di seguire un programma di sonno specifico con un'opportunità di sonno di 8 ore ogni notte durante il periodo di 7 notti senza sonnellino permesso.

Dopo le due settimane di attigrafia, i partecipanti inizieranno il protocollo in laboratorio di 16 giorni. I partecipanti saranno randomizzati in 1 di 3 gruppi. Tutti i partecipanti avranno un'opportunità di sonno di 8 ore durante le prime due notti (notti di riferimento) che simulano opportunità di sonno più lunghe tipiche dei fine settimana. Durante le successive 5 "notti della settimana", le opportunità di sonno del partecipante verranno manipolate a seconda del gruppo assegnato. Il gruppo di sonno breve stabile avrà un TIB di 6 ore in ciascuna delle seguenti 5 "notti feriali" (8866666). Anche il gruppo di sonno breve variabile (8884846) avrà un TIB totale di 30 ore durante le "notti feriali", sebbene il TIB vari durante le "notti feriali". Il TIB notturno del gruppo di controllo ben riposato sarà di 8 ore (8888888). Gli stessi programmi di sonno saranno implementati nella seconda settimana. Il protocollo si concluderà con un'opportunità di sonno di 8 ore la notte 15. Per ogni partecipante, i tempi di veglia rimarranno gli stessi (cioè il tempo di veglia abituale del partecipante derivato dall'autovalutazione e dall'attigrafia) per tutti i TIB. Pertanto, l'ora di coricarsi sarà ritardata progressivamente con la diminuzione dei TIB per i gruppi di sonno breve.

Verrà somministrata una batteria di test cognitivi e scale psicologiche (circa 30 minuti) 5 volte al giorno ad intervalli di 3 ore, a partire da 1,5 ore dal risveglio.

Il giorno 8 verrà somministrato un compito di codifica della memoria per determinare se un programma di sonno breve variabile/stabile è meno distruttivo per l'acquisizione della memoria a lungo termine. Durante il compito, ai partecipanti verranno presentate 160 immagini contenenti uno stimolo (ad es. paesaggi) o nessuno stimolo sullo schermo di un computer. Ogni immagine verrà visualizzata per 2500 ms seguita da una schermata di risposta per richiedere ai partecipanti di indicare se uno stimolo è stato presentato in precedenza. Il giorno 10, un set randomizzato di 240 immagini costituito dalle 160 immagini mostrate in precedenza (ad es. "vecchie" immagini) e 80 "nuove" immagini saranno presentate ai partecipanti. I partecipanti vengono testati sul loro riconoscimento delle "vecchie immagini" selezionando su una scala a 5 punti: (1) sicuramente non ha visto, (2) probabilmente non ha visto), (3) incerto, (4) probabilmente ha visto, ( 5) sicuramente visto. Le due attività richiederanno circa 25 minuti ciascuna.

Una scansione cerebrale OGTT e fMRI verrà eseguita dopo la seconda notte di riferimento 2 (giorno 3) e l'ultima "notte della settimana" ogni settimana (giorno 8 e 15). Ai partecipanti verrà chiesto di eseguire 8 ore di digiuno notturno prima di ogni OGTT. La mattina dell'OGTT, un catetere endovenoso verrà inserito nell'avambraccio dei partecipanti. Successivamente, verranno prelevati 6 ml di campioni di sangue in posizione sdraiata/seduta. Ai partecipanti verrà quindi data una soluzione di glucosio da 75 g per finire di bere entro 7-10 minuti. Verranno raccolti nuovamente 6 ml di campioni di sangue al tempo 15, 30, 60 e 120 minuti per misurare i cambiamenti nei livelli di glucosio e insulina.

Oltre all'OGTT, i ricercatori utilizzeranno il monitoraggio continuo del glucosio per misurare le risposte del glucosio ai vari programmi di sonno durante lo studio di 16 giorni tramite un sensore di glucosio applicato alla parte posteriore delle braccia dei partecipanti. Per garantire la validità dei dati glicemici continui, gli investigatori forniranno tre pasti principali ogni giorno ai partecipanti, ad eccezione dei giorni OGTT in cui verranno forniti solo pranzo e cena. La porzione di cibo fornita ogni giorno assicurerà che ogni partecipante consumi il fabbisogno giornaliero di calorie e macronutrienti e, pertanto, il partecipante non aumenterà o perderà peso durante lo studio. Ai partecipanti sarà richiesto di terminare tutto il cibo fornito.

Durante le scansioni cerebrali fMRI, verrà registrata l'attività cerebrale in stato di riposo e relativa alle attività. Durante una parte della scansione, ai partecipanti sarà richiesto di eseguire il compito di performance continua ad insorgenza graduale (Esterman et al., 2013) in cui ai partecipanti verranno presentate fotografie in scala di grigi di scene diverse (ad es. scene di montagna e città) in modo casuale. Ogni scena è presentata per 1600ms con una sovrapposizione di 800ms con transizioni interpolate. Ai partecipanti verrà quindi chiesto di premere un pulsante se viene identificata una scena particolare (ad es. scena cittadina) e trattengono le loro risposte ad altre scene. Prima dell'attività, ai partecipanti verrà data l'opportunità di familiarizzare con le immagini e fare una sessione pratica di 1 minuto.

La macrostruttura del sonno (cioè la durata delle varie fasi del sonno) e la microstruttura (come SWA) saranno misurate con polisonnografia (PSG) ogni notte. Gli elettrodi saranno inoltre apposti sul cuoio capelluto del partecipante per la registrazione elettroencefalografica (EEG), intorno agli occhi per la registrazione elettrooculografica (EOG), sotto il mento per la registrazione elettromiografica (EMG) e sul petto per la registrazione dell'elettrocardiogramma (ECG). La pulsossimetria, un metodo non invasivo che utilizza un sensore di luce su un polsino del dito, viene utilizzata nella prima notte di riferimento per la misurazione della saturazione dell'ossigeno per verificare che i partecipanti non soffrano di apnea notturna.

Durante il protocollo in laboratorio di 16 giorni, i partecipanti non potranno lasciare i locali del laboratorio o impegnarsi in qualsiasi esercizio faticoso. Quando non sono in corso procedure di ricerca, i partecipanti sono liberi di dedicare il loro tempo libero a qualsiasi attività, ad eccezione di sonnellini, esercizi o attività che richiedono ai partecipanti di lasciare i locali del laboratorio. I partecipanti saranno sotto la costante supervisione del personale di ricerca.