Metabolske og kognitive konsekvenser av støyindusert søvnforstyrrelse

Den eksperimentelle søvnstudien har det overordnede målet å utdype vår forståelse av eksperimentelt indusert forstyrrelse av søvn og endringer i metabolsk og kognitiv funksjon, og å bestemme effekten av en potensiell ikke-farmakologisk intervensjon for å fremme søvn. For dette formål vil studien ta for seg følgende uavhengige mål:

Mål 1: Bestem assosiasjoner mellom nye fysiologiske markører for søvn og metabolsk og kognitiv funksjon. Vi vil måle søvnen til friske frivillige ved å bruke nye og klassiske indikatorer for søvnarkitektur. Hver morgen vil vi ta blodprøver for metabolomikkanalyse og administrere et nevrokognitivt testbatteri.

Mål 2: Bestem de biologiske og nevroatferdsmessige konsekvensene av støyforstyrret søvn. Vi vil sammenligne effekter på søvn, metabolomikk og kognitiv funksjon mellom rolige netter og netter med trafikkstøy.

Mål 3: Evaluer effekten av kontinuerlig rosa støy gjennom natten. Delmål 1: For å finne ut om kontinuerlig støy (rosa støy) i seg selv forbedrer eller forstyrrer søvnen, vil vi undersøke endringer i nye og klassiske indikatorer for søvnarkitektur og forstyrrelser indusert av rosa støy i forhold til rolige baseline-netter. Delmål 2: For å finne ut om rosa støy reduserer søvnforstyrrelser ved trafikkstøy, vil vi undersøke endringer i søvnfragmentering og kontinuitet, og kortikal og autonom opphisselse, fra netter med både trafikkstøy og rosa støy sammenlignet med netter med kun trafikkstøy.

Studien vil bli utført ved i Gøteborgs universitets lydmiljølaboratorium (SEL). SEL er et high fidelity forskningslaboratorium utstyrt for å simulere en typisk leilighet, inkludert tre individuelt lys-, lyd- og vibrasjonsisolerte private soverom. Takmonterte høyttalere i hvert rom lar oss skape et realistisk akustisk miljø ved å overføre lydeksponeringer fra kontrollrommet til hvert soverom individuelt.

Denne studien har et prospektivt innen-fag cross-over design. Deltakerne (N=12) vil hver tilbringe fem netter på rad i SEL med mulighet for søvn mellom 23:00-07:00. Søvn på dagtid vil være forbudt, bekreftet med mål på dagaktivitet via håndleddsaktigrafimonitorer som bæres kontinuerlig gjennom hele studien. Tre fag vil delta samtidig, i separate soverom. Den første natten er en tilvenningsperiode til studieprotokollen og for å bli kjent med testprosedyrene. Studiekveldene 2-5 er de eksperimentelle nettene og vil bli tilfeldig fordelt på tvers av deltakerne ved å bruke et latinsk kvadratisk design for å unngå førsteordens overføringseffekter. Hvert emne vil bli eksponert for en natt av hvert av følgende:

Stille natt: Ingen støy vil bli spilt, og fungerer som en kontrollnatt for å vurdere individuell baseline søvn, metabolsk profil og kognitiv ytelse; Trafikkstøy natt for å fastslå konsekvensene av støyforstyrret søvn; Rosa støy natt: For å bestemme innvirkningen av kontinuerlig rosa støy på søvn; Trafikk + rosa støy natt: samtidig trafikk og rosa støy ved samme lydtrykknivåer som i netter med kun trafikk og rosa støy, for å bestemme søvnbeskyttende effekter av rosa støy i møte med trafikkstøy.

Hver natt vil vi registrere fysiologisk søvn med polysomnografi (PSG) og hjerteaktivitet med elektrokardiografi (EKG). Hver studiemorgen vil forsøkspersonene gi en 2 ml blodprøve, fullføre kognitiv testing og svare på spørreskjemaer og vil forlate SEL for å følge sin normale dagtid. De vil returnere til SEL kl. 20.00 hver kveld for å forberede seg på søvnmålinger. Koffein vil være forbudt etter kl. 15.00 og alkohol vil være forbudt til enhver tid. Fordi lydindusert hørselstretthet kan bli påvirket av støyeksponering under deltakernes normale rutiner,60 vil de bruke et støydosimeter i løpet av studien for å registrere støyeksponeringen på dagtid. Fordi ekstrem og/eller variabel diettatferd kan påvirke metabolom/lipoprotein-profilen, vil deltakerne få veiledning om at de bør spise et lignende kveldsmåltid på hver dag av laboratoriestudien, bekreftet med en matdagbok. Selve måltidet i seg selv kan være annerledes for ulike studiedeltakere, fordi studien har et innen fagdesign.

Søvn vil bli registrert med ambulatorisk polysomnografi (PSG) og hjerteaktivitet med elektrokardiografi (EKG) og fingerpulsfotopletysmogram. Data registreres offline på søvnopptakeren, og vil bli lastet ned og sjekket hver studiemorgen for å sikre datakvaliteten. I tillegg til tradisjonell søvnanalyse utført av forskningsgruppen ved Universitetet i Gøteborg, vil rå PSG-data bli brukt til å beregne Odds Ratio Project, en ny metrikk for søvndybde og stabilitet.

Hver morgen vil forsøkspersonene gi en 2 ml blodprøve for plasmametabolomikkanalyse. For å sikre pålitelige data vil blodprøver bli tatt på samme tid hver dag for å dempe døgneffekter, før du spiser eller drikker noe unntatt vann, og hver prøve vil bli håndtert på samme måte, dvs. sentrifugert, alikvotert og lagret i -80C frysere. Forsøkspersonene vil spise den samme maten hver studiekveld for å dempe kostholdseffektene innen faget på blodmetabolomet.

Hver morgen vil forsøkspersonene fullføre et datastyrt kognitivt testbatteri som tar omtrent 20 minutter, som inkluderer 10 tester på tvers av en rekke kognitive domener (motorisk praksis, visuell objektlæring, fraktal 2-rygg, abstrakt matching, linjeorientering, følelsesgjenkjenning, matriseresonnering , erstatning av siffersymboler, analog ballongrisiko, psykomotorisk årvåkenhet). Kognisjonsdata vil bli analysert for å bestemme nøkkelmål for kognitiv hastighet og nøyaktighet, justering for praksiseffekter og vanskelighetsgraden til stimulussettet.

Forsøkspersonene vil fylle ut et batteri med engangsvaliderte spørreskjemaer for å måle deres generelle helse (SF-36), kronotype, støyfølsomhet, vanlig søvnkvalitet, miljøfølsomhet og irritasjon og søvnforstyrrelser av støy. Forsøkspersonene vil også svare på et spørreskjema hver studiekveld og morgen, som involverer spørsmål om søvnighet (Karolinska Sleepiness Scale), auditiv tretthet, søvnforstyrrelser på grunn av støy og validerte spørsmål om søvn og forstyrrelse.

Forsøkspersonene vil bruke et støydosimeter i løpet av studien for å registrere støyeksponeringen på dagtid (kun lydtrykknivå, ingen faktiske lydopptak).

Deltakerne vil bruke en håndleddsaktigrafimonitor kontinuerlig gjennom hele studieperioden, og også i uken før studien, for å bekrefte vanlige søvn- og våkentider og for å måle fysisk aktivitetsnivå.