Artemis søvnmottiltak (ASCM)

SPESIFIKKE MÅL Etterforskerne tar sikte på å teste om rosa støy kan forbedre søvnresultater og påfølgende årvåkenhet. Etterforskerne tar videre sikte på å teste om rosa støyindusert søvn forbedrer årvåkenhet og ytelse om natten alene eller i kombinasjon med blåberiket belysning og en lur. Til slutt skal etterforskerne teste om blåberiket belysning og en lur kan forbedre våkenhet og ytelse i løpet av natten.

HYPOTESER

1. Etterforskerne antar at eksponering for rosa støy i løpet av en søvnmulighet på dagtid vil forbedre innsettende søvnforsinkelse, søvnvarighet og søvndybde sammenlignet med en kontrolltilstand uten støy.
2. Etterforskerne antar at søvn indusert av rosa støy vil forbedre subjektiv årvåkenhet og ytelse sammenlignet med en kontrolltilstand uten støy, målt ved Karolinska Sleepiness Scale (KSS) og psykomotorisk årvåkenhet (PVT).
3. Etterforskerne antar at eksponering for et blåanriket lys og en lur på opptil én time vil forbedre subjektiv årvåkenhet og ytelse sammenlignet med et placebolys og ingen lur, målt ved Karolinska Sleepiness Scale (KSS) og psykomotorisk årvåkenhetsoppgave ( PVT).

4. Etterforskerne antar at søvn indusert av rosa støy i kombinasjon med eksponering for et blått lys og en lur på opptil én time vil forbedre subjektiv årvåkenhet og ytelse sammenlignet med en kontroll søvntilstand uten støy og et placebolys og ingen lur. , målt ved Karolinska Sleepiness Scale (KSS) og psykomotorisk årvåkenhetsoppgave (PVT).

   PRIMÆRE RESULTATMÅL

   • Subjektiv årvåkenhet målt ved 9-punkts Likert-type Karolinska Sleepiness Scale (KSS).
   • Objektiv kognitiv ytelse målt ved psykomotorisk årvåkenhetsoppgave (PVT), en enkel reaksjonstidsoppgave med utfallsmål inkludert antall lapses (reaksjonstid >500ms) og hastighet (1/reaksjonstid).
   • Søvnarkitektur målt ved elektroencefalografi (EEG) inkludert søvnstadium ved oppvåkning, total søvntid, tid i hvert søvnstadium, søvneffektivitet og ventetid på innsettende søvn.

   STATISTISKE ANALYSER For å bestemme virkningen av intervensjonene sammenlignet med placebo, vil etterforskerne bruke en lineær modell med blandede effekter med faste effekter av tilstand (intervensjon, kontroll), tid (testanfall etter vekking), tilstand*tidsinteraksjon , og en tilfeldig effekt av deltaker. PVT-forfallsdata (tellinger) vil bli sjekket for overdispersjon, og hvis det oppdages, vil en negativ binomial blandede effekter-modell med de samme faktorene bli brukt til å analysere bortfallsdataene.

   GENERELL PROTOKOLLOVERSIKT Deltakere som består screeningskriteriene og minst én uke av hjemmestudieprosedyrene, vil bli bedt om å samtykke til denne laboratoriestudien. Deltakerne vil bli randomisert til intervensjonsbetingelsen og administrasjonsrekkefølgen etter samtykke.

   Deltakerne vil ikke få lov til å kjøre til eller fra laboratoriet og vil bli utstyrt med en biltjeneste (taxi, Uber, Lyft, etc.), eller de kan ordne med at en venn eller et familiemedlem kan slippe dem av og hente dem.

   Deltakerne vil bli holdt i et tidsfritt miljø. De vil ikke bli utstyrt med noen enheter som kan tiltale tiden. De vil ikke bli informert om hvor lenge søvn- og våkenepisoder varer, og heller ikke tidspunktet for studieaktivitetene. Dette er for å minimere kognitiv skjevhet knyttet til kunnskap om tidspunktet på dagen (f.eks. kan folk være mer sannsynlig å vurdere seg selv som søvnige midt på natten).

   Deltakerne vil gjennomføre testing hver time gjennom hele tiden i laboratoriet, bortsett fra når de sover. Hyppigere testing kan forekomme når du våkner fra søvn. Denne testen vil bestå av testene beskrevet nedenfor.

   Deltakerne vil få tre måltider i løpet av oppholdet i laboratoriet. Disse måltidene vil bli gitt basert på deltakerens kostholdsrestriksjoner og personlige preferanser.

   En studiemedarbeider vil være sammen med deltakeren til enhver tid mens deltakeren er våken for å sikre at deltakeren ikke ved et uhell sovner og for å overvåke deltakeren mens han tar tester. Deltakeren vil få lov til å spille spill og snakke med studiepersonen når han ikke fullfører studieprosedyrene.

   DETALJERT PROTOKOL Deltakerne vil bli bedt om å ankomme laboratoriet tre timer etter deres vanlige oppvåkningstid. De vil bli studert i et privat rom og vil bli overvåket via en videolink til laboratoriets kontrollrom. Ved ankomst vil de gi en urinprøve som skal brukes til toksikologisk screening. De vil deretter bli orientert om å studere prosedyrer og vil gjennomføre praksisprøver. De vil deretter bli utstyrt med EEG-hetten og vil bli utstyrt med sovehodetelefonene, som vil bli satt til å levere rosa støy eller stillhet. Rommet vil bli mørklagt og deltakeren vil bli bedt om å legge seg omtrent syv timer fra hans/hennes vanlige våknetid og vil bli bedt om å prøve å sove i fire timer.

   På slutten av denne fire-timers søvnmuligheten, vil deltakeren vekkes (hvis han sover) og vil begynne en ti-timers semi-konstant holdningsprotokoll i svakt lys < 5 lux for å samle inn det svake lyset melatonin (DLMO). I løpet av denne tiden vil deltakerne gi spyttprøver hver time for vurdering av melatonin, som er en markør for døgnrytmen. Deltakerne vil bli bedt om å bli sittende i 20 minutter før hver prøvetaking fordi holdningsendringer kan påvirke mengden melatonin som måles i en prøve. Testing vil bli planlagt for de fleste av de 20 minuttene før prøven for å minimere belastningen for deltakeren.

   Etter DLMO-samlingen vil deltakeren få en times mulighet til å sove eller, i placebotilstand, bli bedt om å bli sittende og delta i rolige aktiviteter under ~150 lux lys. Etter hvilepausen vil lysene enten slås på til det blåanrikede lyset eller forbli ~150 lux lys avhengig av randomiseringstilstanden.

   Etter å ha tilbrakt 25 timer i laboratoriet, vil deltakerens elektroder fjernes og deltakeren sendes hjem. Deltakeren vil bli informert om at de kan og bør sove når de kommer hjem. De vil også bli påminnet om ikke å kjøre bil eller delta i noen risikofylte aktiviteter før de har hatt muligheten til å komme seg etter studieindusert søvnmangel.

   TESTER

   Følgende tester vil bli utført av alle deltakere:

   Psykomotorisk årvåkenhetsoppgave. Vårt referansemål for ytelse vil være psykomotorisk årvåkenhetstest (PVT). Denne testen har vist seg å være følsom for døgnvariasjon og søvntap. PVT involverer en 5- eller 10-minutters reaksjonstid (RT) ytelsestest der deltakeren er pålagt å opprettholde raskest mulig RT til en enkel visuell stimulus. Interstimulusintervallet innebærer en høy signalhastighet som varierer tilfeldig mellom 2 og 10 sekunder. En rekke ytelsesmålinger som viser stabil døgnvariasjon er hentet fra hver PVT-forsøk, inkludert antall lapses, optimale responstider, falske alarmer og egenskapene til årvåkenhetsreduserende funksjoner (dvs. helning, y-avskjæring) som et resultat av tiden på oppgave. Ulike transformasjoner brukt på variabler reduserer inter-subjektvariabilitet og gir stabile estimater av døgnvariasjon. PVT-ytelsesparametere har vist seg å variere synkront med døgnfasen.

   Karolinska søvnighetsskala. Karolinska Sleepiness Scale (KSS) er en svært sensitiv subjektiv måling for søvnighet. Skalaen består av en ni-punkts Likert-skala (elementer inkluderer: 1 = ekstremt våken, 2 = veldig våken, 3 = våken, 4 = ganske våken, 5 = verken våken eller søvnig, 6 = noen tegn på søvnighet, 7 = søvnig - men ingen problemer med å holde seg våken, 8= søvnig - litt innsats for å holde seg våken, og 9 = ekstremt søvnig - kjempesøvn). KSS vil bli administrert før en deltaker legger seg, før deltakeren går tilbake til å sove når han våkner, og om morgenen når han våkner.

   Visuelle analoge skalaer (VAS) av humør. En serie med 100-punkts bi-forankrede humørskalaer, inkludert følgende par: våken-søvnig, munter-elendig, rolig-spent, deprimert-oppstemt, stresset-avslappet, fredelig-fiendtlig, grådig-generøs, aggressiv-avslappet, sløv- energisk. Deltakerne må merke på den horisontale linjen for å indikere hvordan de har det nå.

   Kognisjonsbatteriet. Kognisjon er et nevrokognitivt vurderingsverktøy som dekker de viktigste kognitive domenene (dvs. eksekutiv, episodisk hukommelse, kompleks kognisjon, sosial kognisjon og sensorimotorisk hastighet) via 10 korte tester. Testbatteriet ble utviklet for National Aeronautics and Space Administration (NASA) og spesielt designet for å vurdere kognitive funksjoner hos astronauter.

   Morphed Faces Task. Deltakerne ser en serie bilder som ble laget ved å forvandle et nøytralt ansikt separat med 3 forskjellige emosjonelle ansikter (sint, glad og trist), og lage 3 forskjellige sett med bilder, som hver varierer fra nøytral til sint, glad eller trist. Deltakerne vil se ansikter og bli bedt om å identifisere hvert ansikts emosjonelle kategori, samt vurdere deres tolkning av dets intensitet og valens (negativ til positiv).

   Selvrapportert ytelsesvurdering. Deltakerne vil bli bedt om å vurdere hvor godt de trodde de presterte etter hver testkamp på en 7-punkts skala som spenner fra "ekstremt bra" til "ekstremt dårlig".

   Karolinska døsighetstest (KDT). Deltakerne vil bli bedt om å fiksere et punkt i tre minutter, uten å bevege seg eller blunke (Putilov og Donskaya, 2013). KDT gir EEG-data med relativt få artefakter knyttet til bevegelser eller øyeblink.

   TILTAK Temperaturavlesninger. Trommetemperaturen vil bli overvåket med et øretermometer av sykehuskvalitet. Med en halvtimes mellomrom vil opplært forskningspersonell ta to temperaturavlesninger som vil bli registrert og plottet av studiepersonell. Hvis temperaturavlesningene avviker med mer enn én grad, vil en tredje måling bli tatt. Hvis temperaturavlesningene når 100 grader Fahrenheit, vil den medisinske monitoren bli konsultert for ytterligere instruksjoner. Hensikten med kroppstemperaturovervåking er at vi skal få et estimat på et individs døgnfase i løpet av studien.

   Spyttprøver. Spyttprøver vil bli samlet inn hver time under DLMO-delen av studien. Deltakeren vil bli bedt om å spytte i et lite reagensrør og fylle det halvveis. Disse prøvene skal brukes til å måle melatonin.

   Livstegn. Blodtrykk og vitale tegn vil bli overvåket hver sjette time, fra deltakeren ankommer laboratoriet, av en liten, bærbar blodtrykksmåler og mansjett. Hvis deltakeren har vitale tegn som faller utenfor normalområdet, vil studieforskerne umiddelbart informere den medisinske monitoren. Hvis den medisinske monitoren gir råd, vil studien avsluttes og etterforskerteamet vil sørge for at deltakeren får medisinsk vurdering.

   STUDIEBEFOLKNING Studiepopulasjon. Studiepopulasjonen inkluderer ikke astronauter. Etterforskerne skal rekruttere friske deltakere mellom 18 og 60 år.

   Prøvestørrelse. Vår foreslåtte studie involverer undersøkelse av flere utfall. Den mest veldefinerte og sensitive markøren for søvntap som for tiden brukes i romfart og laboratoriestudier er PVT. Som sådan har etterforskerne basert kraftberegningene våre på forventede endringer i PVT-ytelse som har vært assosiert med kronisk delvis søvntap. Basert på et papir som beskriver effektstørrelser for endringer i PVT under ulike forhold med søvntap, forventer forskerne at effektstørrelsen for endringen i PVT (1/RT) mellom tilstandene vil være omtrent 1,21 (Basner og Dinges, 2011). Ved å bruke disse forutsetningene krever etterforskerne 8 deltakere per tilstand (totalt 24) for å oppdage en endring i ytelse med 80 % kraft på et alfanivå på 0,05. Som sådan planlegger etterforskerne å rekruttere minimum 30 deltakere opp til maksimalt 40 deltakere for å ta hensyn til individer som dropper ut av studien eller som ikke overholder protokollen.

   INKLUSJONS-/EXKLUSJONSKRITERIER

   Screeningskriterier for inklusjons-/eksklusjonskriteriene er beskrevet i detalj i ledsagerprotokollen. Deltakere må fullføre og bestå alle screeningsprosedyrer i screening- og hjemmestudieprotokollen for å være kvalifisert for denne studien:

   Etterforskerne regner med at de vil studere like mange kvinner og menn i alderen 18-65 år. Personer som er pre-menopausale må være minst seks måneder etter fødselen, ikke amme, og ikke planlegge en graviditet i umiddelbar fremtid. Personer som er gravide vil bli ekskludert fra denne studien fordi døgndesynkroni i form av skiftarbeid er assosiert med ugunstige graviditetsutfall. Personer som er pre-menopausale vil også bli tilbudt en uringraviditetstest under screeningsprosessen. Personer som går på prevensjonsmedisiner vil kunne fortsette sin vanlige behandling.

   Personer med en historie med alvorlige kroniske lidelser eller psykiske lidelser vil bli ekskludert fra studien. Det er ikke mulig å liste opp alle kroniske tilstander som kan være ekskluderende på grunn av antall medisinske tilstander som vil føre til at en person ikke er kvalifisert. Kort sagt, historie med hjertesvikt/sykdom, kreft, diabetes, anfall, luftveissykdommer, søvnforstyrrelser og lupus er eksempler på tilstander som kan anses som ekskluderende. I tillegg vil individer som skårer utenfor forhåndsdefinerte terskler på helsescreeningsspørreskjemaer også bli ekskludert (som beskrevet tidligere).

   Søvn/våkne historie. Under gjennomføringen av de foreløpige spørreskjemaene for screening via telefon og etter samtykke, vil deltakerne bli stilt en rekke spørsmål om deres nåværende, tidligere og fremtidige vanlige søvn-/våkneplan, inkludert deres vanlige og foretrukne senge- og våknetider. Frivillige med en historie med nattarbeid i den foregående 1-månedsperioden eller transmeridianreiser (over >2 tidssoner) i de tre månedene før studien vil bli ekskludert. For å utelukke potensielle forsøkspersoner med forsinket eller avansert søvn-/våkneplanforstyrrelser fra deltakelse i studien, vil kun personer med en rapportert vanlig sengetid før kl. 03.00 og våknetid etter kl. 04.00 være kvalifisert for deltakelse i studien. Alle frivillige vil bli informert om at for å være kvalifisert for deltakelse i laboratoriestudien, må de opprettholde en vanlig (± 30 minutter) 8,5-timers søvnplan i opptil tre uker. Personer som ikke er i stand til eller ønsker å gjøre denne forpliktelsen (f.eks. de med uregelmessige tidsplaner) vil bli ekskludert fra frivillig arbeid for studien. Overholdelse vil bli overvåket ved hjelp av en søvn-/våknelogg og aktivitetsmonitor for håndleddet.

   Utdanning og språk. Etterforskerne forventer ikke å studere personer som ikke forstår engelsk, gitt kravet om at forsøkspersonene fullt ut forstår de detaljerte prosedyrene som er involvert i studien. Det er viktig at alle fag kan kommunisere ofte og tilstrekkelig med studiepersonell gjennom hele studiet.

   Gravide mennesker. På grunn av søvnforstyrrelser vil individer som er gravide bli ekskludert fra denne studien som en sikkerhetsforanstaltning, da forstyrret søvn er en potensiell risikofaktor for uønskede graviditetsutfall som svangerskapsforgiftning og prematur fødsel.

   Toksikologiskjerm. Deltakerne vil bli pålagt å gi en urinprøve og fullføre en alkometer ved ankomst ved deres første laboratoriebesøk. Denne skjermen vil bli brukt for å bekrefte at deltakerne er fri for misbruk, inkludert amfetamin, barbiturater, benzodiazepiner, kokain, marihuana, MDMA (ecstasy), metadon, metamfetaminer, opiater, oksykodoner, koffein og nikotin. Tilstedeværelsen av eventuelle misbruksmedisiner vil resultere i avslutning fra deltakelse i studien. Urinprøver vil bli gitt til en ekstern leverandør for analyse med et kodenummer (ingen identifiserbar informasjon vil inkluderes i prøven). Etterforskerne forventer ikke å motta resultatene av denne skjermen før etter at deltakeren har fullført det første laboratoriebesøket på grunn av tilgjengelighet i laboratoriet. Deltakerne vil bli kompensert på en forholdsmessig måte for enhver del av studien som de fullførte før en positiv toksikologisk screening. De kodede toksikologiresultatene vil bli lagret sammen med deltakerens andre studiedata. Deltakeren vil bli informert om årsaken til studieavslutningen og vil bli bedt om å snakke med den medisinske monitoren for ytterligere veiledning om deres personlige helsestatus. Når en deltaker er ekskludert, vil navnekodelenken og toksikologiresultatene bli ødelagt. For IRB-rapportering vil det føres en logg for å beskrive hvorfor og hvor mange deltakere som ble ekskludert fra studien.

   Deltakere vil ikke bli ekskludert basert på etnisitet eller kjønn.

   STUDIEUTSTYR Alle enheter er kommersielle hylleprodukter uten modifikasjoner og brukes til enhetens formål.

   Rosa støy. Rosa støy vil bli levert med et volum på < 50 dB ved bruk av støyreduserende hodetelefoner.

   Blåberiket belysning. Blå-anriket belysning vil bli levert via en lysjustert oppnå 250 melanopisk EDI i blikkvinkelen. Dette belysningsnivået er den minimale belysningsstyrken på dagtid som anbefales for døgnkontinuerlig helse og velvære, og er det nødvendige belysningsnivået på dagtid for romfartøyer i NASA Standard 3001.

   iPod. Deltakerne vil bli utstedt med en iPod Touch som inkluderer en søvndagbok, PVT og KSS.

   Aktigrafi. En liten armbåndsurlignende enhet (Actiwatch, Philips Respironics, Murrysville, PA, USA) vil bli brukt kontinuerlig (dvs. dag og natt) i en uke frem til den eksperimentelle natten. Actigrafen måler bevegelse og estimerer søvn og våkenhet basert på denne bevegelsen.

   BrainVision EEG-system. Etterforskerne vil registrere hjernebølgeaktivitet (EEG), horisontal og vertikal (EOG) og muskelaktivitet (EMG) ved hjelp av en elektrodehette justert til spesifikke steder på deltakerens hode og ansikt. Opptakene vil bli overvåket på en skjerm i tretthetsmottiltakslaboratoriets kontrollrom. De digitaliserte dataene vil bli lastet ned til en NASA-datamaskin og brukt til å evaluere søvnresultater.

   STIMULI Det er to intervensjoner som deltakerne vil oppleve i løpet av studien, søvnfremmende (rosa støy) og våknefremmende (blå beriket belysning pluss en lur). Disse vil bli levert separat og samlet avhengig av randomisering.

   Deltakerne vil bli utstyrt med komfortable hodetelefoner som de kan ha på seg gjennom søvnmulighet på dagtid. Hodetelefonene vil levere en kontinuerlig rosa støylyd som ikke er større enn 50 desibel. Deltakerne vil få lov til å skru ned lyden av den rosa støyen hvis de synes den er for høy. Deltakerne vil bruke hodetelefonene uten støy under placebotilstanden.

   Deltakere som er randomisert til tilstanden med blåanriket lys og lur vil ha det blåanrikede lyset slått på under natteoppholdet i laboratoriet. Lyset vil være slått av i opptil én time under luren. Under placebotilstanden vil deltakerne ha et romlys på ~150 lux opplyst gjennom hele natteoppholdet i laboratoriet. Dette lysnivået reflekterer en eldre NASA-standard som ble brukt i utformingen av noen Artemis-kjøretøyer. Under placebotilstanden vil deltakerne bli bedt om å delta i rolige aktiviteter som å lese i én time.