Efeitos da Fototerapia Litebook EDGE™ no Desempenho Acadêmico e na Atividade Cerebral (LiteBook)

À medida que as crianças passam pela puberdade, o tempo de seu ciclo sono-vigília muda e elas experimentam um forte desejo de ficar acordadas e acordar tarde. Portanto, uma grande porcentagem de adolescentes normais chega à escola todos os dias com uma quantidade insuficiente de sono, o que pode afetar significativamente seu desempenho acadêmico.

Um número crescente de estudos em humanos mostra que o sono promove o aprendizado e a memória. Por outro lado, a privação do sono tem um impacto negativo nas funções cognitivas e comportamentais. Relativamente poucos estudos examinaram os efeitos da privação de sono no desempenho cognitivo em adolescentes. Nesses estudos, a privação total do sono foi associada ao desempenho prejudicado da memória e à diminuição da velocidade computacional, enquanto a privação parcial do sono foi associada a déficits no raciocínio e na criatividade verbal. Por exemplo, adolescentes do sexo masculino que dormiam mais de 8 horas por dia tinham capacidade de raciocínio significativamente maior do que seus pares que dormiam menos de 8 horas por dia. Alguns estudos relataram que processos cognitivos mais simples, como memória de trabalho e velocidade computacional, podem não ser significativamente afetados por uma única noite de sono limitada a 4 a 5 horas. No entanto, mesmo uma leve restrição de sono de uma hora ou mais, quando persistente ao longo dos dias, pode levar a problemas de memória tão graves quanto os observados após a privação total do sono.

A sensibilidade do cérebro adolescente a deficiências sutis do sono foi destacada em um estudo em que crianças de 12 a 14 anos foram autorizadas a jogar jogos de computador estimulantes ou assistir televisão antes de dormir. Essa experiência prolongou a latência do sono, aumentou o estágio 2 do sono e reduziu o sono de ondas lentas. Este grau modesto de restrição de sono prejudicou significativamente a consolidação da memória verbal. A duração do sono abaixo do ideal em adolescentes também foi associada a um desempenho ruim em um teste de aprendizado de dígitos seriados durante as sessões de teste matinais, mas não nas sessões vespertinas. Entre 58-68% dos alunos do ensino médio entrevistados em Ontário relatam que se sentem "muito sonolentos" entre 8 e 10 da manhã. Assim, o desempenho nas aulas matinais pode sofrer mais em adolescentes privados de sono.

Felizmente, o sono só precisa ser estendido por uma quantidade modesta para melhorar a cognição em crianças. Sadeh mostrou que o desempenho em tarefas de memória, atenção e vigilância em crianças melhorou significativamente após 1 hora de extensão do sono em três noites consecutivas. Gais e Backhaus também demonstraram os efeitos benéficos do sono na consolidação da memória em crianças e adolescentes.

No geral, há evidências científicas convincentes de que crianças em idade escolar, particularmente adolescentes, são cronicamente privadas de sono, que o grau de restrição de sono que experimentam exerce efeitos demonstráveis ​​na codificação da memória, consolidação e velocidade de processamento, e que mesmo um aumento modesto no sono resultará em melhorias na função cognitiva. A principal razão pela qual os adolescentes são privados de sono é devido a um atraso de fase natural em seu relógio biológico, resultando em uma propensão a ficar acordado até tarde da noite, o que é incompatível com os horários de acordar cedo que as escolas normalmente exigem. Tratamentos com luz no momento apropriado podem adiantar o relógio biológico, potencialmente revertendo esse problema.

A hipótese que os pesquisadores se propõem a testar é que o uso matinal consistente do dispositivo de terapia de luz brilhante Litebook Edge™, juntamente com o uso de óculos bloqueadores de luz de onda azul por duas horas antes de dormir enquanto assiste a telas de vídeo mudará a fase circadiana do ciclo sono-vigília de adolescentes normais. Isso, por sua vez, permitirá que adormeçam mais cedo e durmam mais durante a semana escolar. Consequentemente, eles despertarão mais facilmente, se sentirão mais acordados durante as primeiras aulas e terão melhor desempenho em testes de desempenho acadêmico, atenção e memória de trabalho. A terapia com luz aumentará a conectividade funcional das regiões pré-frontais envolvidas na atenção. O grau de melhora nas medidas de cognição, atenção e ressonância magnética funcional e estrutural estará diretamente relacionado ao tempo médio gasto diariamente para ativar (e presumivelmente usar) o dispositivo, que será a variável independente nas análises estatísticas.

Este é um estudo de braço único e todos os participantes receberão tratamento ativo. O dispositivo foi projetado para monitorar o grau de uso e a questão estatística primária é se existe uma associação significativa entre o grau de uso e a melhora nas medidas de vigília, estado de alerta e desempenho cognitivo.

Essa abordagem de usar a duração da ativação do dispositivo como variável independente, em um pequeno estudo preliminar, oferece várias vantagens sobre um estudo de dois braços comparando luz branca brilhante com luz vermelha placebo ou outro tipo de dispositivo mecânico. Primeiro, as medidas de tamanho de efeito previamente calculadas assumiram que os indivíduos em ambos os grupos usariam o dispositivo. Provavelmente haverá uma variabilidade significativa entre os sujeitos no grau de uso e se apenas uma fração dos sujeitos atribuídos ao dispositivo de luz brilhante o usasse de forma consistente, o impacto geral seria mais fraco e possivelmente perdido em uma análise de dois grupos. O uso da duração da operação do dispositivo permitirá que os investigadores comparem indivíduos que o usaram em grau considerável versus indivíduos que quase não o usam e provavelmente forneceriam uma boa estimativa de quanto benefício advém de diferentes graus de uso.

Isto é particularmente importante para o componente de neuroimagem. Se os investigadores comparassem dispositivos ativos versus placebos, então apenas metade dos indivíduos com neuroimagem receberiam o dispositivo ativo, o que pode deixar os investigadores comparando efeitos pré versus pós em apenas 8 a 10 indivíduos. Neste projeto revisado, toda a amostra de neuroimagem (n = 16-20) receberia o tratamento ativo tornando as comparações pré-pós mais fortes, especialmente quando ajustadas para a duração da ativação do dispositivo.

Em segundo lugar, usar a duração da ativação do dispositivo como variável independente facilitará consideravelmente o recrutamento. Se os investigadores usaram um dispositivo placebo, eles precisariam indicar no consentimento informado que os indivíduos podem receber um dispositivo placebo, sem revelar o que é o placebo. Em vez disso, os investigadores podem agora indicar no consentimento informado que todos os participantes receberão um dispositivo que acreditam ser biologicamente ativo e que nenhum placebo será usado.

Isso também torna o protocolo mais simples, pois os avaliadores não precisam ficar cegos para o tipo de dispositivo. Tudo o que os investigadores precisam fazer é garantir que os avaliadores permaneçam inconscientes da duração da ativação do dispositivo.