Consequências metabólicas e cognitivas do distúrbio do sono induzido por ruído

O estudo experimental do sono tem o objetivo abrangente de aprofundar nossa compreensão da interrupção do sono induzida experimentalmente e das alterações na função metabólica e cognitiva e determinar a eficácia de uma potencial intervenção não farmacológica para promover o sono. Para esse fim, o estudo abordará os seguintes objetivos independentes:

Objetivo 1: Determinar associações entre novos marcadores fisiológicos do sono e funções metabólicas e cognitivas. Mediremos o sono de voluntários saudáveis ​​usando indicadores clássicos e novos da arquitetura do sono. Todas as manhãs obteremos amostras de sangue para análise metabolômica e administraremos uma bateria de testes neurocognitivos.

Objetivo 2: Determinar as consequências biológicas e neurocomportamentais do sono interrompido por ruído. Iremos comparar os efeitos no sono, metabolómica e função cognitiva entre noites tranquilas e noites com ruído de trânsito.

Objetivo 3: Avaliar os efeitos do ruído rosa contínuo durante a noite. Subobjetivo 1: Para determinar se o ruído contínuo (ruído rosa) per se melhora ou perturba o sono, investigaremos as mudanças nos indicadores clássicos e novos da arquitetura do sono e distúrbios induzidos pelo ruído rosa em relação às noites tranquilas da linha de base. Sub-objetivo 2: Para determinar se o ruído rosa reduz a perturbação do sono pelo ruído do tráfego, investigaremos as mudanças na fragmentação e continuidade do sono e na excitação cortical e autonômica, de noites com ruído de tráfego e ruído rosa em comparação com noites apenas com ruído de tráfego.

O estudo será realizado no laboratório de ambiente sonoro da Universidade de Gotemburgo (SEL). O SEL é um laboratório de pesquisa de alta fidelidade equipado para simular um apartamento típico, incluindo três quartos privados individualmente isolados de luz, som e vibração. Os alto-falantes montados no teto em cada sala nos permitem criar um ambiente acústico realista, transmitindo exposições sonoras da sala de controle para cada quarto individualmente.

Este estudo tem um design cross-over prospectivo dentro dos assuntos. Os participantes (N = 12) passarão cinco noites consecutivas no SEL com uma oportunidade de dormir entre 23:00 e 07:00. O sono diurno será proibido, confirmado com medidas de atividade diurna por meio de monitores de actigrafia de pulso usados ​​continuamente durante o estudo. Três sujeitos participarão simultaneamente, em quartos separados. A primeira noite é um período de habituação ao protocolo de estudo e para familiarização com os procedimentos do teste. As noites de estudo 2-5 são as noites experimentais e serão atribuídas aleatoriamente entre os participantes usando um desenho de quadrado latino para evitar efeitos de transição de primeira ordem. Cada sujeito será exposto a uma noite de cada um dos seguintes:

Noite tranquila: Nenhum ruído será reproduzido, servindo como uma noite de controle para avaliar o sono basal individual, o perfil metabólico e o desempenho cognitivo; Noite de ruído de tráfego para determinar as consequências do sono interrompido por ruído; Ruído rosa noturno: Para determinar o impacto do ruído rosa contínuo no sono; Trânsito + noite de ruído rosa: tráfego simultâneo e ruído rosa nos mesmos níveis de pressão sonora das noites somente de tráfego e somente ruído rosa, para determinar os efeitos protetores do sono do ruído rosa em face do ruído do tráfego.

A cada noite, registraremos o sono fisiológico com polissonografia (PSG) e a atividade cardíaca com eletrocardiograma (ECG). A cada manhã de estudo, os participantes fornecerão uma amostra de sangue de 2 ml, completarão o teste cognitivo e responderão a questionários e sairão do SEL para seguir sua rotina diurna normal. Eles retornarão ao SEL às 20h todas as noites para se preparar para as medições do sono. A cafeína será proibida após as 15:00 e o álcool será proibido o tempo todo. Como a fadiga auditiva induzida por som pode ser afetada pela exposição ao ruído durante as rotinas normais dos participantes,60 eles usarão um dosímetro de ruído durante a semana do estudo para registrar sua exposição diurna ao ruído. Como o comportamento dietético extremo e/ou variável pode afetar o perfil de metaboloma/lipoproteína, os participantes serão orientados a comer uma refeição noturna semelhante em cada dia do estudo de laboratório, confirmado com um diário alimentar. A refeição em si pode ser diferente para diferentes participantes do estudo, porque o estudo tem um desenho dentro dos sujeitos.

O sono será registrado com polissonografia ambulatorial (PSG) e a atividade cardíaca com eletrocardiografia (ECG) e fotopletismografia de pulso digital. Os dados são registrados offline no gravador de sono e serão baixados e verificados todas as manhãs de estudo para garantir a qualidade dos dados. Além da análise tradicional do sono realizada pelo grupo de pesquisa da Universidade de Gotemburgo, os dados brutos do PSG serão usados ​​para calcular o Odds Ratio Project, uma nova métrica de profundidade e estabilidade do sono.

Cada participante da manhã do estudo fornecerá uma amostra de sangue de 2 ml para análise metabolômica plasmática. Para garantir dados confiáveis, amostras de sangue serão coletadas no mesmo horário todos os dias para mitigar os efeitos circadianos, antes de comer ou beber qualquer coisa, exceto água, e cada amostra será manuseada da mesma forma, ou seja, centrifugada, dividida em alíquotas e armazenada em freezers a -80C. Os indivíduos comerão a mesma comida todas as noites de estudo para mitigar os efeitos da dieta no metaboloma sanguíneo.

Todas as manhãs, os participantes completarão uma bateria de testes cognitivos computadorizados com duração de aproximadamente 20 minutos, que inclui 10 testes em uma variedade de domínios cognitivos (praxia motora, aprendizado de objetos visuais, fractal 2-back, correspondência abstrata, orientação de linha, reconhecimento de emoções, raciocínio matricial , substituição de símbolo de dígito, risco analógico de balão, vigilância psicomotora). Os dados de cognição serão analisados ​​para determinar as principais medidas de velocidade e precisão cognitiva, ajustando os efeitos da prática e a dificuldade do conjunto de estímulos.

Os indivíduos preencherão uma bateria de questionários validados uma vez para medir sua saúde geral (SF-36), cronotipo, sensibilidade ao ruído, qualidade habitual do sono, sensibilidade ambiental e aborrecimento e distúrbios do sono causados ​​pelo ruído. Os indivíduos também responderão a um questionário todas as noites e manhãs do estudo, envolvendo perguntas sobre sonolência (Escala de Sonolência de Karolinska), fadiga auditiva, distúrbios do sono por ruído e questões validadas sobre sono e distúrbios.

Os indivíduos usarão um dosímetro de ruído durante a semana do estudo para registrar sua exposição diurna ao ruído (somente nível de pressão sonora, sem gravações reais de som).

Os participantes usarão um monitor de actigrafia de pulso continuamente durante todo o período do estudo e também na semana anterior ao estudo, para confirmar os horários habituais de sono e vigília e medir os níveis de atividade física.