Elke blootstelling aan een computerscherm verstoort de slaap, aandacht en biologische ritmes

methoden:

Deelnemers Deelnemers waren tussen de 20 en 45 jaar oud, met een BMI van 18-25, regelmatige slaapgewoonten in Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) vragenlijstindex<5 (Buysse et al., 1989; Shochat et al., 2007), en een normatief slaap-waakcyclustype (Horne-Ostberg ochtend-avondvragenlijst (Horne & Ostberg, 1976; Lavie & Segal, 1990) gemeten slaapkwaliteit en -continuïteit werden gedurende een week gemeten met behulp van actigrafie met compatibele decoderingssoftware (Respironics Model II, Philips , Inc.). Alleen deelnemers met 6-8 uur slaap, normatieve slaappatronen en geen slaap/waakschema-problemen gingen door naar de experimentele fase van de studiefase. Deelnemers waren gezond zonder voorgeschiedenis van medische, neurologische, slaapstoornissen (bevestigd door polysomnografie) of psychiatrische aandoeningen en geen medicatie-inname (exclusief anticonceptiva voor vrouwelijke deelnemers). Deelnemers met oculaire schade, zoals aan hun gezichtsveld, kleurenblindheid of een verminderde werking van de pupil als reactie op licht, werden uitgesloten, maar het gebruik van een bril of contactlenzen om het gezichtsvermogen te corrigeren was toegestaan. Deelnemers ondertekenden geïnformeerde toestemming voorafgaand aan deelname aan het onderzoek. De studie werd goedgekeurd door het Helsinki-comité van Assuta Medical Center en Maccabi Health Services.

Afmetingen

Drie fysiologische maatregelen werden verzameld in de studie:

Polysomnografie: de slaaptestkamer was een standaard testkamer in het Sleep Medicine Research Center in het Assuta Medical Center. Standaard polysomnografie in het laboratorium werd uitgevoerd met behulp van het Somnoscreen-polysomnography (PSG) type slaaptestinstrument (Somnomedics, Duitsland). Slaapkanalen inbegrepen: elektro-encefalografie (EEG), elektro-oculografie (EOG), been- en kinelektromyografie (EMG), neusademhaling, borstademhaling, middenrifademhaling, snurken, elektrocardiografie (EKG), hartslag, zuurstofverzadiging in het bloed , en lichaamshouding. De verwerking van slaapgegevens werd uitgevoerd door bekwame en getrainde slaaptechnici in overeenstemming met de criteria van Rechtschaffen en Kales (1968). Slaapcontinuïteitsparameters: latentie tot fase 1 (SL1) en fase 2 (SL2), percentage ontwaken na inslapen (%WASO), index van ontwaken, totale slaaptijd (TST), tijd in bed (TIB) en slaapefficiëntie ( SE). Slaaparchitectuurparameters: percentage fase 1 (%S1), fase 2 (%S2), REM (%REM) en SWS (%SWS), index van veranderingen in slaapfase en REM onset latency (ROL).

Melatonine: Urinemonsters werden verzameld voor analyse van de melatoninespiegels door de concentratie van 6-sulfahydroxymelatonine (6-SMT), de belangrijkste metaboliet van het hormoon in de urine, te meten (de Almeida et al., 2011). De kwantitatieve bepaling van 6-SMT in urine werd voltooid door een vaste-fase enzym-gekoppelde immunosorbenttest (ELISA # RE54031; IBL, Hamburg, Duitsland) zoals eerder beschreven (Zubidat & Haim, 2007). 6-SMT-concentraties (ng / ml) werden spectrofotometrisch bepaald door ELISA-microplaatlezer bij 450 nm met referentiegolflengte 650 nm (PowerWave HT, Biotek, Winooski; VS) en geanalyseerd door Gen5TM Data Analysis Software (versie 2, Biotek, Winooski; VS. ).

Urinemonsters werden verzameld op alle vier de dagen van het experiment op drie tijdstippen: 21:00, 23:00 en bij het ontwaken. Alle urinemonsters werden onmiddellijk na verzameling ingevroren (-20°C). Melatonine werd vervolgens geanalyseerd en secretieparameters werden geschat. Aangezien de eerste ochtendmonsterconcentratie van 6-SMT op grote schaal is gebruikt als een schatting van de melatoninesecretie gedurende de nacht (McMullan et al., 2013), hebben we dit monster gebruikt om de maximale (100%) MLT-secretie per deelnemer weer te geven. De nachtmonsters (om 21:00 en 23:00) werden getransformeerd met behulp van de formulewaarde om 21:00 of 23:00 /waarde in waaktijd *100 om de procentuele verandering in MLT-secretie per deelnemer weer te geven.

Temperatuur: de orale temperatuur werd gemeten met behulp van een elektronische orale thermometer (Domotherem, UEBE Medical GMBH, Duitsland).

Procedure:

Wervingsadvertenties werden op sociale netwerkwebsites geplaatst met vermelding van basisinclusiecriteria en studiedetails. Geïnteresseerden werden in eerste instantie telefonisch geïnterviewd om belangrijke uitsluitingscriteria (bijv. leeftijd, algemene gezondheid en slaappatroon). Personen die in aanmerking kwamen en geïnteresseerd waren in deelname, werden uitgenodigd in het slaaplaboratorium in het Assuta Medical Center (Tel Aviva, Israël) voor screening in het laboratorium. Tijdens het screeningsbezoek tekenden alle deelnemers geïnformeerde toestemming en vulden ze intakevragenlijsten in, waaronder demografische en gezondheidsvragenlijsten, PSQI en de Horne-Ostberg-vragenlijst). Deelnemers ontvingen vervolgens een week lang een actigraph om de kwaliteit en kwantiteit van hun slaap- en slaap-waakpatronen en -schema's te beoordelen.

Na de thuisscreening werden de deelnemers ingepland voor vier testnachten in het laboratorium gedurende twee opeenvolgende weken. De deelnemers waren altijd gepland op zondag- en woensdagavond voor elke week. Gedurende de experimentele periode van 2 weken werd alle deelnemers verzocht om te slapen in overeenstemming met hun normale slaapschema, zowel thuis als in het laboratorium.

Er werd een ontwerp met herhaalde metingen gebruikt, met twee onafhankelijke variabelen: schermluminantie (of lichtintensiteit die door het scherm wordt uitgezonden) en lichtgolflengte. De eerste, luminantie op twee niveaus: laag - 80 lux (35mw/cm2) en hoog - 350 lux (160mw/cm2). De tweede golflengte op twee niveaus: kort (SWL) -485 nm (13500k) en lang (LWL) -620 nm (4250k). Luminantie- en golflengteniveaus werden gemeten en aangepast met behulp van een lichtmeetapparaat (AvaSpec-2048-FT-SDU; Avantes, Inc., Eerbeek, Nederland). Er waren drie afhankelijke metingen die afzonderlijk werden geanalyseerd: slaap, melatoninesecretie en orale temperatuur. Elke deelnemer onderging alle vier de experimentele omstandigheden in een tegengebalanceerde volgorde.

Deelnemers arriveerden op alle experimentele nachten om 21:00 uur in het slaaplaboratorium. De experimentruimte was ongeveer 12 m2 groot en omvatte een bureau met een 22-inch computer LED (Light Emitting Diode) scherm (Model 226V4L, Philips, USA) en een bed. Het scherm werd op ongeveer 60 cm afstand van de deelnemer en op ooghoogte geplaatst.

De kamer was donker en de kamertemperatuur was ingesteld op 22oC. Deelnemers zaten twee uur achter het computerscherm en voerden tussen 21:00 uur en 23:00 uur schermtaken uit. Taken waren het lezen van teksten en het beantwoorden van gerelateerde vragen, schrijfoefeningen en het oplossen van verbale en rekenproblemen. De deelnemers werden niet geïnformeerd over de verschillende lichtomstandigheden en kregen te horen dat het doel van het onderzoek is om het effect van de inhoud van de taken op de slaap te onderzoeken.

Tijdens de blootstelling mochten de proefpersonen licht eten en drinken (alleen niet-cafeïnehoudende dranken). Deelnemers werden verzocht om voor het testen naar de badkamer te gaan en mochten de kamer niet verlaten voor de duur van het testen. Na de blootstelling aan licht werden de deelnemers door een bekwame technicus op het slaaptestsysteem aangesloten en gevraagd om te gaan slapen. Bedtijden en wektijden waren gebaseerd op de gemiddelde slaap/waaktijd zoals aangegeven in de individuele actigrafierapporten. De orale temperatuur werd op zes tijdstippen gemeten, drie op de testnacht: 21:00 uur, 23:00 uur en onmiddellijk voor het slapengaan en om drie uur de volgende ochtend, op 0, 60 en 120 minuten na het ontwaken. Urinemonsters werden verzameld op drie tijdstippen: 21:00 uur, 23:00 uur en onmiddellijk na het ontwaken in de ochtend. Dit protocol werd voor elk van de vier testnachten herhaald. Na voltooiing van het onderzoeksprotocol kregen de deelnemers een geldelijke vergoeding voor hun deelname aan het onderzoek.

Statistische analyse:

Tweeweg (golflengte X intensiteit) herhaalde metingen (RM) ANOVA's werden uitgevoerd om gemiddelde waardeverschillen voor alle slaapparameters te evalueren. Drieweg (golflengte x intensiteit x tijd) RM ANOVA's werden uitgevoerd om gemiddelde waardeverschillen in melatonine- en temperatuurindices te evalueren. Post-hoc Tukey-testen werden uitgevoerd voor significante ANOVA's. Tweezijdige p-waarden onder 0,05 werden als significant beschouwd. Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van SPSS, versie 20 (SPSS Inc., Chicago, IL, VS).