Eksperymentalna manipulacja rytmem snu i okołodobowym oraz rola odgrywana w funkcji nagrody u nastolatków (CARRS-P2)

Używanie substancji (SU) i zaburzenia związane z używaniem substancji (SUD) powodują niszczące koszty zdrowotne, finansowe i społeczne. Częstość występowania SU i SUD wzrasta w okresie dojrzewania, co sprawia, że ​​ten wrażliwy okres rozwojowy jest zarówno okresem podwyższonego ryzyka, jak i zwiększonych możliwości zapobiegania i interwencji. Jednak, aby opracować skuteczne interwencje, badacze muszą zidentyfikować nowe i modyfikowalne czynniki ryzyka i mechanizmy SUD. Takimi czynnikami ryzyka są zaburzenia snu i rytmu okołodobowego, a system nagrody, ze swoją rosnącą wrażliwością w okresie dojrzewania, zapewnia wiarygodne mechanistyczne podłoże. Skupienie się na śnie, rytmach okołodobowych i funkcji układu nagrody jest szczególnie istotne, biorąc pod uwagę rozległy, równoległy rozwój tych systemów w okresie dojrzewania oraz prawdopodobne powiązania między snem a rytmami okołodobowymi, funkcją nagrody i ryzykiem SUD.

Późny czas snu, krótki czas snu i niewspółosiowość okołodobowa są związane ze zwiększonym używaniem substancji przez nastolatków i młodych dorosłych. Centralna hipoteza Center for Adolescent Reward, Rhythms and Sleep (CARRS) głosi, że rozwój nastolatka wpływa na podstawowe cechy snu i rytmu dobowego, modyfikując homeostatyczny popęd snu, fazę dobową i wyrównanie dobowe, co z kolei wpływa na funkcje korowo-limbiczne krytyczne dla Ryzyko SU (np. Nagroda i kontrola poznawcza). Badacze wysuwają ponadto hipotezę, że określone manipulacje rytmami snu i dobowymi w okresie dojrzewania wpłyną na reakcję na nagrodę i kontrolę poznawczą w kierunku pozytywnym lub negatywnym. Te manipulacje zapewnią eksperymentalne wsparcie dla naszego modelu i dowód koncepcji dla nowych interwencji klinicznych w celu zmniejszenia ryzyka SU i SUD.

Większość wcześniejszych badań dotyczyła poszczególnych elementów rytmów okołodobowych, snu i funkcji nagrody w okresie dojrzewania. Projekt 2 (P2) CARRS przetestuje innowacyjny i mechanistyczny model obwodów mózgowych, który wykorzystuje podejście wielometodowe, przyjmuje perspektywę rozwojową i obejmuje kluczowe konstrukty snu i nagrody. Przede wszystkim P2 poprawia wcześniejsze prace obserwacyjne, testując eksperymentalną interwencję, która manipuluje rytmem snu i okołodobowym, aby bezpośrednio zbadać jej wpływ na funkcję nagrody i kontrolę poznawczą.

P2 zbada 150 nastolatków (w wieku 13-15 lat, 50% kobiet) pod kątem dwóch kluczowych fenotypów snu: wczesnego snu (niskie ryzyko, n=50) i późnego snu (wysokie ryzyko, n=100). Wszyscy uczestnicy ukończą badanie obserwacyjne: 2-tygodniowe monitorowanie snu w domu (aktygrafia), a następnie całonocna wizyta w laboratorium w celu oceny samoopisu, zadań behawioralnych i neuroobrazowania (fMRI) dotykających kontroli poznawczej i funkcji nagrody, a także fazy okołodobowej poprzez melatoninę w ślinie i rytmy molekularne poprzez mieszki włosowe. Późna grupa będzie kontynuować badanie eksperymentalne, każdy uczestnik zostanie losowo przydzielony do warunków manipulacji lub kontroli uwagi (każdy n = 50). Badacze zbadają, czy przyspieszenie czasu snu / rytmu okołodobowego i wydłużenie czasu trwania snu poprzez planowanie snu i podejścia chronoterapeutyczne (zmniejszenie ekspozycji na światło PM; podawanie jasnego światła AM) poprawia sen, funkcje okołodobowe i neurobehawioralne istotne dla ryzyka SUD. Na koniec uwzględniono powtarzane 6-miesięczne kontrolne oceny snu i SU dla wszystkich uczestników w celu zbadania powiązań podłużnych.