Mikrobiom i odporność na sen i zakłócenia okołodobowe

Eksperyment 1: Spójność odpowiedzi osi mikrobiota-jelito-mózg

Przed rozpoczęciem tego badania przeprowadzane są procedury sprawdzające, aby upewnić się, że uczestnicy spełniają kryteria badania. Podczas pierwszej wizyty w celu sprawdzenia zgody uczestnicy dowiedzą się więcej o badaniu, odpowiedzą na kwestionariusze i przeprowadzą wywiad psychologiczny. Podczas drugiej wizyty kontrolnej uczestnicy przejdą badanie fizykalne, badanie krwi, badanie na obecność narkotyków, test ciążowy, elektrokardiogram (pomiar aktywności serca) oraz spoczynkową ocenę tempa metabolizmu (pomiar ilości energii zużywanej przez organizm w spoczynku ). Uczestnicy spotkają się również z dietetykiem, aby omówić swoje preferencje żywieniowe na potrzeby badania. Chociaż uczestnicy nie otrzymują rekompensaty finansowej za procedury przesiewowe, koszty badań przesiewowych są pokrywane, a kopie są dostarczane uczestnikowi na żądanie. Wszystkie wyniki procedur przesiewowych są poufne i zostaną wykorzystane wyłącznie przez personel badania w celu ustalenia kwalifikacji do badania.

Po przeprowadzeniu procedur przesiewowych uczestnicy przejdą dwie wizyty laboratoryjne, obie poprzedzone dwutygodniowym monitorowaniem aktywności domowej. Podczas domowego monitoringu uczestnicy noszą specjalny zegarek, który rejestruje poziom aktywności. Uczestnicy prowadzą również dziennik snu / czuwania i korzystają ze strony internetowej, aby rejestrować swoje codzienne czasy snu / czuwania (jeśli uczestnicy nie mogą uzyskać dostępu do tej witryny, mogą zadzwonić na automatyczną sekretarkę, aby poinformować śledczych, kiedy kładą się spać i budzą się każdego dnia). Badacze zapewnią uczestnikom dietę przed badaniem przygotowaną przez dietetyków prowadzących badanie, aby uczestnicy mogli jeść przez trzy dni przed wizytą w laboratorium. W ciągu dwóch tygodni między pierwszą a drugą wizytą w laboratorium uczestnicy będą nadal nosić specjalny zegarek, prowadzić dziennik snu i czuwania oraz korzystać ze strony internetowej, aby rejestrować swoje codzienne godziny snu i czuwania (lub dzwonić na automatyczną sekretarkę). Uczestnicy ponownie otrzymają dietę przed badaniem na trzy dni przed drugą wizytą.

Podczas wizyt laboratoryjnych uczestnicy będą mieszkać w laboratorium snu i chronobiologii na Uniwersytecie Kolorado w Boulder przez 3,7 dnia przy dwóch różnych okazjach. Dzień przed rozpoczęciem wizyty w szpitalu uczestnicy spędzą noc w laboratorium, przesypiając swoje normalne 8 godzin. Zostanie to wykorzystane jako wstępne badanie przesiewowe pod kątem problemów ze snem. Rano uczestnicy wypełnią kilka testów i próbek przed badaniem, co zajmie około 60 minut. Następnie uczestnicy będą mogli opuścić laboratorium, a wieczorem wrócą, aby rozpocząć badanie. Podczas badania harmonogram snu uczestników zostanie zmieniony, aby zasymulować utratę snu, której doświadczają ratownicy w sytuacjach medycznych i wojskowych. Uczestnicy otrzymają początkową 3-godzinną szansę na sen, a następnie będą czuwać przez całą noc. W trakcie badania uczestnicy będą mieli 3 godziny snu na każde 24 godziny wizyty w laboratorium. Podczas gdy uczestnicy nie śpią, zostaną poproszeni o wykonanie szeregu zadań komputerowych, w tym symulatora jazdy. Zostaną pobrane próbki krwi i śliny w celu zbadania markerów okołodobowych i metabolicznych. Uczestnicy zostaną również poproszeni o pobranie próbek bakterii żyjących w ich przewodzie pokarmowym ze zużytej tkanki łazienkowej po skorzystaniu z łazienki w badaniu. Na koniec badacze sprawdzą, jak serce i układ nerwowy reagują na stres, umieszczając ręce uczestników w lodowatej kąpieli wodnej. Na koniec wizyty w laboratorium uczestnicy otrzymają 11 godzin snu, aby zregenerować się po utracie snu. Po kolejnych 3 dniach snu regeneracyjnego i kolejnych 2 tygodniach monitorowania w domu (identycznie jak w pierwszych dwóch tygodniach badania), procedury te zostaną powtórzone podczas drugiej wizyty laboratoryjnej.

Eksperyment 2: Prebiotyk

Metody dla eksperymentu 2 są dokładnie takie same jak w eksperymencie 1 z następującym dodatkiem: W ciągu dwóch tygodni poprzedzających wizyty w laboratorium połowa uczestników badania zostanie losowo przydzielona (np. rzut monetą), aby otrzymać prebiotyczną kombinację polidekstrozy (PDX ) i galaktooligosacharydów (GOS) codziennie przez 2 tygodnie, a następnie badane podczas pierwszej wizyty w laboratorium. Uczestnicy ci otrzymają następnie placebo z maltodekstryną (dodatek do żywności pochodzący ze skrobi, powszechnie stosowany jako środek wypełniający w wielu komercyjnych produktach spożywczych i napojach) na dwa tygodnie przed drugą wizytą w laboratorium. Druga połowa uczestników otrzyma najpierw maltodekstrynę, a następnie dietę prebiotyczną. Badacze zapewnią uczestnikom prebiotyki i proszki maltodekstryny do zmieszania z wodą i spożycia każdego ranka. Kolejność przyjmowania przez uczestników diety prebiotycznej będzie prowadzona przez farmaceutę Centrum Badań Klinicznych i Translacyjnych. Ani badacze, ani uczestnicy nie będą wiedzieć, co zawiera dostarczony proszek.