일주기 리듬과 항상성 수면 드라이브가 청소년의 보상 및 인지 제어 시스템에 미치는 영향 (CARRS-P1)
2026년 4월 2일 업데이트: Peter Franzen, University of Pittsburgh
청소년 보상, 리듬 및 수면 센터 프로젝트 1
청소년기는 보상 민감도가 높아지고 충동성이 커지는 시기입니다.
또한, 많은 십대들은 수면/각성 패턴의 생물학적 변화와 이른 학교 시작 시간으로 인해 만성적인 수면 부족과 일주기 리듬의 어긋남을 경험하며, 이는 물질 사용(SU)의 위험을 증가시킬 수 있습니다.
그러나 일주기 리듬과 수면 장애가 함께 또는 독립적으로 보상과 인지를 제어하는 신경 회로에 어떤 영향을 미치는지 또는 이러한 장애를 수정하는 데 도움이 될 수 있는 개입이 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다.
프로젝트 1(P1)은 특히 습관적인 수면 패턴, 보상 및 인지 제어(주관적, 행동적 및 회로 수준에서), 종단적 물질 사용 위험을 연결하는 메커니즘으로서 항상성 및 일주기 특성을 조사합니다.
연구 개요
상세 설명
P1은 60시간 실험실 연구에서 습관적인 수면 시간(초기, 중기, 후기)으로 계층화된 13-15세 청소년 96명을 연구할 것입니다.
참가자들은 액티그래피와 수면 일기를 통해 2주 동안 집에서 수면 패턴을 모니터링하고 보상 및 인지 제어에 대한 fMRI 측정도 완료합니다.
이후 60시간의 실험실 방문이 이어집니다.
실험실 세션에는 120분마다 36시간의 울트라디안 수면/각성 프로토콜로 분리된 이틀 밤의 수면다원검사(PSG) 수면 연구가 포함되며, 80분 동안 깨어난 후 40분 동안 수면 기회가 있습니다. .
참가자는 ultradian 수면/각성 프로토콜의 처음 24시간 동안 희미한 조명 조건과 시간적 격리에 있게 됩니다.
생리학적 일주기 측정에는 타액 멜라토닌이 포함됩니다. 심부 체온(CBT); 및 모낭 세포의 분자 리듬(프로젝트 3에서 조사).
생리학적 수면 항상성 측정에는 깨어 있는 EEG 세타 전력, 36시간 ultradian 수면/각성 프로토콜에 따른 서파 수면 반동, 수면 기회에 대한 반복 수면 대기 시간이 포함됩니다.
행동 테스트(보상 변조 유무에 관계없이 인지 제어를 색인화하는 보상 항단속 작업, 정신운동 경계 테스트) 및 기분/졸음에 대한 자가 보고가 2시간마다 수집됩니다.
종단 온라인 설문조사는 보조금 기간 동안 매 6개월마다 물질 사용을 평가합니다.
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
200
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 연락처
- 이름: Ronette Blake, MS
- 전화번호: (412) 443-3704
- 이메일: blakerg2@upmc.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Sarah Aerni
- 전화번호: 412-551-110
- 이메일: aernise2@upmc.edu
연구 장소
-
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Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, 미국, 15213
- 모병
- Western Psychiatric Hospital
-
연락하다:
- Ronette Blake, MS
- 전화번호: 412-443-3704
- 이메일: blakerg2@upmc.edu
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수석 연구원:
- Peter L. Franzen, PhD
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참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
공부할 수 있는 나이
13년 (어린이, 성인)
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
예
설명
포함 기준:
- 13-15세
- 현재 전통적인 고등학교(사이버 또는 홈스쿨링이 아님)에 등록되어 있음[COVID-19 팬데믹 중 휴교는 예외임]
- 신체적, 정신적으로 건강한
- 서면 동의 및 승인 제공
제외 기준:
- 위의 연령대 외
- 지난 달에 알코올, 대마초 또는 불법 약물을 사용한 이력이 있거나 지난 해에 한 달 이상 사용했습니다.
- 발작 병력을 포함하여 심각한 의학적 또는 신경학적 장애가 있는 경우
- 심각한 정신 장애(예: 양극성 장애 및 정신 분열증)
- 항우울제(SSRI/SSNI는 괜찮음) 또는 수면/각성 기능에 영향을 미치는 것으로 알려진 약물 복용 - 일부 약물은 검사실 검사 전 및/또는 검사를 위해 중단할 의사와 능력이 있는 경우 괜찮을 수 있습니다.
- 불면증 또는 지연된 수면 단계 장애 이외의 수면 장애가 있는 경우
- MRI 금기 사항(즉, 신체의 금속, 밀실 공포증)이 있는 경우
- 양극성 장애가 있는 1촌
- 잦은 두통이나 편두통
- 알약/캡슐을 삼킬 수 없음.
- 임신
- 무호흡 저호흡 지수(AHI)가 5보다 큰 것으로 나타난 바와 같이, Apnealink를 통해 관찰된 폐쇄성 수면 무호흡증이 있는 참가자
- 80파운드 미만 또는 35보다 큰 BMI
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 울트라디안 수면/각성 프로토콜
이 연구는 초단일성 수면/각성 프로토콜을 사용하여 일주기 및 항상성 수면 시스템과 이들이 보상 및 인지 통제 기능에 미치는 기여도를 조사합니다.
모든 참가자는 실험실에서 수면을 취한 후(다원수면검사로 측정) 초단일성 수면/각성 프로토콜을 수행하게 됩니다.
초단일성 수면/각성 프로토콜은 28~36시간 동안 지속되며, 이 기간 동안 120분마다 80분의 각성 기간이 있고, 그 후 40분의 수면 기회가 제공됩니다.
2026년 이전에는 36시간 초단일성 수면/각성 프로토콜이 끝날 때 반복 수면 연구가 진행되었습니다.
2026년부터는 반복 수면 연구가 더 이상 진행되지 않으며, 초단일성 프로토콜이 28시간으로 단축되었습니다.
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36시간 동안 80분 동안 깨어 있다가 40분 동안 수면 기회를 가지는 120분 일정
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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36시간 울트라디안 수면/각성 프로토콜 직전과 직후 밤 동안의 야간 수면다원검사에서 EEG 델타 파워 변화.
기간: 36시간 초단일성 수면/각성 프로토콜 전날 밤 수면 vs 초단일성 수면/각성 프로토콜 이후 밤 수면
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36시간 초단주기 수면/각성 프로토콜 전날 밤과 후날 밤의 NREM 기간 동안 뇌전도(EEG) 델타 전력(0.5 - 4 Hz) 기울기 변화(전두부 리드, 다중수면기록법으로 측정).
이 절차는 2026년 1월부터 더 이상 수집되지 않습니다.
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36시간 초단일성 수면/각성 프로토콜 전날 밤 수면 vs 초단일성 수면/각성 프로토콜 이후 밤 수면
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각성 EEG 세타 파워의 기울기 변화
기간: 초단일 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다, 최대 36시간까지
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초단일 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다 평가
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초단일 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다, 최대 36시간까지
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멜라토닌 시작
기간: 초단주기 수면/각성 프로토콜의 첫 28시간
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어둠 조건 하에서 초단일 프로토콜(30~60분마다)을 통해 수집된 타액 샘플로부터 저녁 멜라토닌 수치 상승에 대한 내인성 일주기 위상 추정치
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초단주기 수면/각성 프로토콜의 첫 28시간
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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물질 사용
기간: 연구 기간 동안 6개월마다 최대 4.5년
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약물 사용에 대한 빈도 기반 자가 보고.
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연구 기간 동안 6개월마다 최대 4.5년
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코어 체온(CBT)의 일주기 패턴
기간: 초단일 수면/각성 프로토콜을 통해 최대 36시간까지 연속적으로 측정되었습니다.
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CBT 최소
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초단일 수면/각성 프로토콜을 통해 최대 36시간까지 연속적으로 측정되었습니다.
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멜라토닌 진폭
기간: 초단일성 수면/각성 프로토콜을 통해 30-60분마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다
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내인성 일주기 위상을 추정하기 위한 24시간 멜라토닌 주기의 진폭
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초단일성 수면/각성 프로토콜을 통해 30-60분마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다
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수면 잠복기
기간: 초단주성 수면/각성 프로토콜에 따라 2시간마다 수집된 40분간의 수면 기회 동안, 최대 36시간 동안
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다중수면도검사를 통해 평가된 수면 시작 시간(N2 수면의 첫 30초 에포크)
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초단주성 수면/각성 프로토콜에 따라 2시간마다 수집된 40분간의 수면 기회 동안, 최대 36시간 동안
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수면 및 일주기 측정이 충동 조절의 신경 상관관계에 미치는 영향
기간: 1~2주 전에 측정된 fMRI 스캔과 관련된 초단주기 수면/각성 프로토콜의 측정값.
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이 결과는 컴퓨터화된 fMRI 행동 과제인 정지 신호 과제(Stop Signal Task) 중에 측정될 것입니다.
이것은 실행 통제 네트워크(Executive Control Network) 내 활성화를 통해 평가될 것이며, 구체적으로, 활성화는 실행 통제 네트워크(특히 하전두회) 영역에서 정확한 정지 시도(Stop trials) 대 정확한 진행 시도(Go trials)에서의 BOLD 신호로 정의됩니다.
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1~2주 전에 측정된 fMRI 스캔과 관련된 초단주기 수면/각성 프로토콜의 측정값.
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수면 및 일주기 측정이 보상 예측 및 보상 결과의 신경 상관 관계에 미치는 영향
기간: 초단기 수면/각성 프로토콜 직전부터 직후까지 1~2주 동안.
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이 결과는 fMRI 행동 과제인 컴퓨터화된 Money Incentive Delay Task 동안 측정될 것입니다. 보상 네트워크 내 활성화에 의해 평가될 것이며, 구체적으로, 활성화는 보상 네트워크 영역(특히 복측 선조체)에서의 BOLD 신호가 보상 예측 시험과 비금전적 시험을 비교하여 정의됩니다.
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초단기 수면/각성 프로토콜 직전부터 직후까지 1~2주 동안.
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정신운동 경계 과제 수행
기간: 초단일성 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다.
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이 결과는 정신운동 경계성 과제 동안 측정되며, 특히 이 지속적 주의 과제에서의 실수(반응 시간 > 500 ms)를 포함합니다.
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초단일성 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다.
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보상 안구운동억제 과제 수행
기간: 초단일 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다.
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이 결과는 보상 안티 사카드 작업 동안 측정될 것이며, 이 작업은 표적에서 멀리 보는 능력(안티 사카드)을 측정합니다.
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초단일 수면/각성 프로토콜 동안 2시간마다 수집되며, 최대 36시간까지 진행됩니다.
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
수사관
- 수석 연구원: Peter L. Franzen, PhD, University of Pittsburgh
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
2022년 3월 4일
기본 완료 (추정된)
2030년 3월 31일
연구 완료 (추정된)
2030년 5월 31일
연구 등록 날짜
최초 제출
2021년 8월 31일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2022년 4월 14일
처음 게시됨 (실제)
2022년 4월 20일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 4월 8일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 4월 2일
마지막으로 확인됨
2026년 4월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- STUDY20030237
- P50DA046346 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
예
IPD 계획 설명
내부 및 외부의 현재 및 미래 조사자는 비식별 데이터에 액세스할 수 있습니다. 그러나 그룹 데이터만 공유됩니다.
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
아니
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
아니
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
아니
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