Olfactorische bijdragen aan slaapafhankelijke voedselhonger (SDFC)

Dit gerandomiseerde slaapdeprivatieprotocol binnen de proefpersoon is ontworpen om de effecten van verminderde slaap op de neurale verwerking van voedselgeuren in reukhersengebieden te onderzoeken. Proefpersonen zijn gezonde proefpersonen met een normaal gewicht (N=30) met vergelijkbare regelmatige slaappatronen. Ze zullen pseudo-willekeurig worden toegewezen om eerst deel te nemen aan ofwel de sleep deprived (SD) of de non-deprived (ND) sessie, en ondergaan vervolgens een 7-daagse slaapstabilisatiefase waarin de proefpersonen een regelmatig slaapschema van 8 uur aanhouden (binnen vooraf bepaald bereik van 22.30 uur tot 7.30 uur). Na slaapstabilisatie slapen proefpersonen ofwel normaal (ND, 8 uur tussen 23.00 en 7.00 uur), of slapen ze slechts 4 uur (SD, tussen 1.00 en 5.00 uur), thuis. Tijdens de slaapstabilisatiefase en de nacht van slaapgebrek worden de slaapduur, evenals de slaap- en ontwaaktijd geregistreerd met behulp van actigrafie (ActiGraph, LLC, Pensacola, Florida). Alle proefpersonen nemen deel aan beide sessies (SD en ND) met een tussenruimte van 4 weken tussen de twee sessies. In de avond van de volgende dag wordt olfactorische fMRI uitgevoerd na het avondeten. Isocalorische maaltijden worden verstrekt gedurende de 24 uur vóór fMRI en er zijn geen andere dranken dan water toegestaan. Na fMRI hebben proefpersonen ad libitum toegang tot calorierijke snacks in de vorm van een onbeperkt buffet.

Tijdens de eerste screening beoordelen proefpersonen de aangenaamheid van zes voedselgeuren, waaronder drie hoogcalorische zoete geuren (karamel, gele cake, gemberbrood) en drie hoogcalorische hartige geuren (aardappelchips, stoofvlees, kruidenboter). Op basis van de beoordelingen van elke deelnemer worden twee zoete en twee hartige geuren geselecteerd die qua aangenaamheid bij elkaar passen. Daarnaast zullen twee non-food geurbestrijdingsmiddelen (dennennaald en selderijzaad) worden gebruikt. Op de avond na de slaapmanipulatie arriveren de proefpersonen om 17.15 uur in het beeldvormingscentrum en consumeren ze om 18.00 uur een isocalorisch diner voordat ze om 19.00 uur de scanner ingaan. Neuroimaging zal worden uitgevoerd op een Siemens PRISMA-systeem met een 64-kanaals hoofd/nek-spoel, met behulp van beeldvormingssequenties die zijn geoptimaliseerd voor signaalherstel in olfactorische en orbitofrontale cortices. Onderwerpen zullen deelnemen aan 4 runs van olfactorische stimulatie in de scanner en BOLD-reacties zullen worden verkregen met een hoge ruimtelijke (2 mm isotoop) en temporele resolutie (2000 ms). Bij elke proef worden de proefpersonen visueel aangespoord om te snuiven en wordt er een geur (food of non-food) of niet-geurige lucht afgegeven. Vervolgens beoordelen proefpersonen de aangenaamheid of de intensiteit van de geur (pseudo-gerandomiseerd). Snuiven wordt gemeten met behulp van een fMRI-compatibele ademband en spirometer. Er zal een anatomisch beeld met hoge resolutie worden verkregen met het oog op ruimtelijke normalisatie en anatomische lokalisatie van de fMRI-responsen.

Bij aankomst in het beeldvormingscentrum zal een studieverpleegkundige een intraveneuze steriele heparine-lock-katheter in de linker onderarmader inbrengen en bloedafname starten. Na aankomst wordt er elke 30 minuten bloed afgenomen, resulterend in 5 monsters: voor het diner, na het diner, voor fMRI, tijdens fMRI en na fMRI.

Na voltooiing van fMRI krijgen de deelnemers een buffet waar ze ad libitum toegang hebben tot calorierijke voedingsmiddelen (zoete [minimuffins, kaneelbroodjes, chocoladekoekjes en donutgaten] en hartige calorierijke snacks [pizza bites, chips, hash browns, lookbrood]). De proefpersonen krijgen de instructie om zoveel voedsel te consumeren als ze willen. Alle etenswaren worden voor en na consumptie gewogen en de verbruikte calorieën worden berekend.