Влияние гипогликемии на социальное познание и сердечную проводимость

Гипогликемия является очень частым побочным эффектом лечения инсулином у людей с диабетом. Англо-датские исследования подтвердили высокую частоту гипогликемии у людей с диабетом 1 типа. Частота тяжелой гипогликемии достигает 0,35 эпизода на пациента в год.

Человеческий мозг требует постоянного поступления глюкозы для нормального функционирования, которое нарушается при гипогликемии. Как следствие, когнитивные и двигательные функции могут быстро ухудшаться со значительными последствиями. Это широко изучалось, и известно, что гипогликемия влияет на различные области когнитивной функции, включая кратковременную и рабочую память, внимание, невербальный интеллект, визуальную и слуховую обработку информации, психомоторную функцию, пространственное восприятие и исполнительные функции. Однако, насколько нам известно, влияние острой гипогликемии на социальное познание ранее не изучалось.

Социальное познание исследует высшие когнитивные функции, связанные с интерпретацией выражений лица, жестов или речи. Это подход к пониманию человеческого суждения и поведения. Имеются неподтвержденные данные о негативных поведенческих реакциях, таких как агрессивность и аргументированность, во время гипогликемии, и, хотя исследования показали, что гипогликемия может вызывать значительные изменения настроения, существует мало информации о ее влиянии на социальное познание. Поэтому неизвестно, влияет ли гипогликемия на этот аспект когнитивной функции, но если да, то это может объяснить, почему люди с гипогликемией часто сопротивляются предложениям помощи (например, они могут ошибочно интерпретировать дружеский жест как угрожающий). Информация об этом влиянии гипогликемии может быть использована для обучения родственников и лиц, осуществляющих уход за людьми с диабетом, которые могут страдать от этой проблемы.

Известно, что гипогликемия влияет на электрофизиологию сердца. Это может вызвать удлинение интервала QT (представляет собой интервал между зубцом Q и зубцом T на ЭКГ), демонстрируемый с помощью электрокардиографии, что может предрасполагать некоторых людей к повышенному риску сердечных аритмий. Исследования показали, что это удлинение интервала QT связано с секрецией адреналина, вторичной по отношению к активации симпатоадреналовой системы во время острого эпизода гипогликемии, что вызывает снижение уровня калия в плазме. Известно, что дисбаланс электролитов предрасполагает к аритмиям, и неизвестно, могут ли другие нарушения электролитного баланса во время гипогликемии влиять на интервал QT.

Используя технику гиперинсулинемического клэмп-теста с глюкозой, тесты социального познания будут проводиться в течение одного часа гипогликемии у 20 взрослых с диабетом 1 типа. Участники исследования будут выступать в качестве своих собственных контролей, выполняя те же тесты во время эугликемии на отдельном сеансе исследования, разделенном как минимум двумя неделями, используя тот же метод гиперинсулинемического клэмп-теста глюкозы.

Холтеровское мониторирование будет использоваться для непрерывного мониторинга ЭКГ на протяжении всего исследования. Будет взята кровь для измерения концентрации калия, магния и кальция в плазме в различные моменты времени во время исследования, чтобы выявить любые острые изменения этих электролитов во время гипогликемии.

Цели исследования

1. Определить влияние гипогликемии на социальное познание у взрослых с диабетом 1 типа.
2. Для определения влияния гипогликемии на уровень электролитов в крови и интервал QT на ЭКГ.

Методы

Субъекты будут подвергаться модифицированным гиперинсулинемическим клэмпам глюкозы, и первоначально они будут поддерживаться на уровне эугликемии, после чего в течение 60 минут будут экспериментальные условия либо гипогликемии, либо эугликемии. Эугликемия будет восстановлена ​​до того, как клэмп будет прекращен.

Тесты социального познания будут проводиться в течение одного часа после экспериментальной фазы исследования. Кроме того, будет осуществляться непрерывный мониторинг ЭКГ и измеряться концентрации электролитов в плазме в разные моменты времени на исходном уровне, в экспериментальной и восстановительной фазах исследования.

Дизайн и процедуры исследования Каждый участник примет участие в двух сессиях, разделенных как минимум двумя неделями: контрольные и экспериментальные условия.

Каждое занятие начинается в 08:00 после ночного голодания. Участников попросят не вводить обычную утреннюю дозу инсулина в дни исследования. Участникам женского пола будет предложено пройти тест на беременность, чтобы исключить беременных. Исследования будут проходить в Центре клинических исследований Королевского лазарета Эдинбурга.

Участников спросят, испытывали ли они или регистрировали ли они какие-либо эпизоды гипогликемии в течение предшествующих 24 часов. Это связано с тем, что предшествующая гипогликемия, как известно, модифицирует контррегуляторные и симптоматические реакции на последующую гипогликемию. Исследование будет отложено, если возникнет какая-либо гипогликемия (симптоматическая или биохимическая).

Участник будет сидеть / лежать на больничной койке со столом перед ним, который будет использоваться для различных компьютерных и бумажных тестов социального познания.

Монитор Холтера, который будет непрерывно записывать ЭКГ в 3 отведениях во время исследования, будет присоединен, как только участник сядет. Также будет сделана исходная ЭКГ в 12 отведениях.

Внутривенная канюля будет вставлена ​​​​в недоминирующую вену руки для регулярного забора крови на глюкозу. Образцы будут артериализованы путем ретроградного введения канюли, а для согревания руки будет использоваться нагретое одеяло, что является стандартной практикой. Вторая канюля будет вставлена ​​в вену в локтевой ямке той же руки для внутривенного вливания глюкозы и инсулина. Будет выполнен модифицированный гиперинсулинемический клэмп с глюкозой. После вводного периода уровень глюкозы в артериализованной крови будет поддерживаться на уровне 4,5 ммоль/л в течение 30 минут. Затем уровень глюкозы в крови будет либо поддерживаться на уровне 4,5 ммоль/л в течение всего времени (эугликемия), либо снижаться в течение 20 минут до 2,5 ммоль/л (гипогликемия) и поддерживаться на этом уровне в течение 60 минут. В конце этой экспериментальной фазы эугликемия (4,5 ммоль/л) будет восстановлена ​​и будет поддерживаться еще в течение 20 минут. Затем клэмп глюкозы прекращают и испытуемым дают еду. Субъекты будут проинструктированы относительно корректировки доз и времени введения инсулина на оставшуюся часть дня врачом-исследователем, имеющим опыт лечения инсулинозависимого диабета.

Субъекты не будут проинформированы о том, какое условие исследования выполняется, и будут подвергаться контролю (т.е. эугликемический) и экспериментальный (т.е. гипогликемические) состояния рандомизированным и уравновешенным образом. Альтернативные формы теста на социальное познание также будут проводиться сбалансированным образом. Каждый участник получит одно и то же вмешательство, и рандомизация ограничена порядком, в котором эти вмешательства были получены.

Тесты социального познания: они будут проводиться один раз на экспериментальной фазе исследования, за исключением Национального теста чтения для взрослых, который будет проводиться на исходном уровне в качестве меры преморбидного интеллекта.

1. Тест Faux pas: Faux pas происходит, когда кто-то говорит что-то, чего не должен был говорить, не понимая, что не должен этого говорить. В этом тесте на обнаружение faux pas участнику будут зачитаны 10 очень коротких рассказов. Им также будет представлена ​​история в письменной форме, чтобы они могли читать вместе, пока она читается им вслух. Из 10 историй 5 содержат оплошность. После каждого рассказа участникам будут задаваться вопросы, основанные на рассказе, чтобы помочь определить, распознали ли они оплошность или нет. Остальные 5 историй работают как контрольные, поскольку не содержат ошибок. Этот тест займет до 10 минут, чтобы сдать.

   Поскольку участники действуют как собственные элементы управления, другой набор из 10 историй; 5, содержащие faux pas, и 5 элементов управления, будут использоваться таким же образом, как описано выше, во время второго посещения.

2. Чтение мыслей по глазам: это подтвержденный тест, который выявляет тонкие нарушения социального интеллекта у взрослых, которые в остальном умны. В этом тесте участнику предоставляется серия из 18 фотографий (распечатанных на бумаге) области глаз и лица разных актеров, и его просят выбрать одно слово, которое лучше всего описывает чувства человека на фотографии. Участнику предоставляется на выбор 4 слова. Участникам предоставляется глоссарий всех терминов, с которыми они столкнутся во время этого теста, и их просят прочитать глоссарий и значения любых слов, с которыми они могут быть не знакомы на базовом этапе исследования. Участнику также сообщается, что этот глоссарий остается доступным для него в течение всего теста.

   Поскольку участники выступают в качестве своих собственных контролей, во время второго визита демонстрируется другой набор из 18 фотографий с теми же инструкциями.

3. Тест на осведомленность о социальном выводе (TASIT): этот тест предназначен для оценки способности «читать» отдельные социальные сигналы и усваивать их, а также делать суждения о намерениях, отношении, чувствах говорящего и т. д. Участнику будет показано несколько коротких видеороликов на ноутбуке, каждое продолжительностью 15-60 секунд, а затем будут заданы вопросы о намерениях актера, его отношении и значении. Каждое видео будет воспроизводиться, и за ним будут следовать вопросы, касающиеся сцены, которая только что воспроизводилась в видео. Тест состоит из 2 частей:

   1. Социальный вывод (минимальный) Участник должен определить смысл и намерения говорящего на основе диалога, эмоционального выражения и других паралингвистических подсказок каждого из исполнителей в видео. Участника проверяют на способность различать искренний обмен мнениями и саркастический обмен, чтобы выявить любые изменения в социальных выводах в период гипогликемии.
   2. Социальный вывод (обогащенный). Здесь используется серия виньеток, каждая из которых содержит сообщение, которое буквально не соответствует действительности. Половина из них представляют собой саркастические реплики. Однако другая половина использует тот же сценарий, что и виньетки с сарказмом, но в каждой из них говорящий лжет, т. Е. Он / она намеревается принять буквальное сообщение, но это противоречит тому, во что он / она верит.

Поскольку каждый участник выступает в качестве своего собственного контроля, такое же количество записанных виньеток будет воспроизведено во время второго посещения с теми же инструкциями.

Эдинбургская шкала симптомов гипогликемии: этот утвержденный вопросник используется для оценки симптомов гипогликемии. Это будет применяться на исходном уровне, в начале и в конце экспериментальной фазы.

Общие тесты когнитивной функции: неоднократно было показано, что гипогликемия влияет на следующие тесты когнитивной функции, и их можно быстро провести. Поэтому они будут использоваться для подтверждения того, что надир уровня глюкозы был достаточным для нарушения когнитивной функции. Они будут вводиться в те же моменты времени, что и Эдинбургская шкала симптомов гипогликемии.

Trail Making B. Этот тест оценивает визуальное концептуальное и визуальное отслеживание движений. Испытуемому дается переносной планшет со стилусом и предъявляется сетка, содержащая случайно расположенные цифры и буквы, которые должны быть соединены в чередующемся числовом и алфавитном порядке путем постукивания по ним стилусом (т.е. 1 - A - 2 - B - 3 - С и так далее.) Результатом теста является время, затраченное на нажатие всех букв и цифр на экране в правильном порядке.

Тест цифровых символов. Этот тест измеряет устойчивое внимание, скорость реакции и зрительно-моторную координацию. На листе бумаги отображаются ряды пустых квадратов. Каждому пустому квадрату соответствует число от одного до девяти. Распечатанный ключ соединяет каждое число с другим символом, и участник заполняет пустые квадраты символами, соответствующими числам. Оценка — это количество успешных кодирований в течение 120 секунд.

Выбор времени реакции. Субъектам дают ноутбук и просят как можно быстрее нажать одну из четырех клавиш в ответ на появление 4 символов «X» на экране компьютера.

Холтеровское мониторирование и запись ЭКГ. В дополнение к поиску изменений в социальных познаниях будет использоваться непрерывный мониторинг ЭКГ с использованием холтеровского монитора ЭКГ с 3 отведениями для наблюдения за изменениями интервала QT. Монитор будет прикреплен к участнику в начале исследования и удален в конце 20-минутной фазы восстановления.

В дополнение к холтеровскому мониторированию ЭКГ в 12 отведениях будут сняты на исходном уровне, через 30 минут в экспериментальной фазе, в конце экспериментальной фазы и в конце зажима в обоих случаях. Если в конце зажима сохраняются какие-либо изменения QT, участнику будет предложено пройти повторную ЭКГ на следующий день, чтобы убедиться, что любые изменения ЭКГ устранены. Сообщается об одном случае сохраняющегося удлинения интервала QT до 48 часов после периода гипогликемии у 75-летней женщины с терминальной стадией почечной недостаточности на фоне острой ишемии миокарда. Поскольку мы набираем молодых людей без значительных сопутствующих заболеваний, мы не ожидаем каких-либо длительных изменений ЭКГ.

Интервал QT будет определяться методом касательной или наклона-пересечения. Это будет автоматическое измерение, производимое самим аппаратом Холтера. Если зубец U идентифицирован в какой-либо точке, то будет распечатана полоса ритма, а интервал QT будет определен исследователем вручную. Это будет от начала комплекса QRS (представляет собой «комплекс QRS» на ЭКГ, который соответствует деполяризации желудочков сердца) до надира между зубцами T и U. Интервал QT также будет измеряться вручную один раз (от начала комплекса QRS до конца зубца T) на исходной ЭКГ. QTc (скорректированный интервал QT) будет рассчитываться по формуле Базетта, которая рассчитывается путем деления интервала QT на квадратный корень из интервала RR. Хотя существует ряд формул для расчета QTc, рекомендуемой стандартной формулы для этого нет. Формула Базетта наиболее часто используется в клинической практике. Его часто критикуют за то, что он считается неточным при крайних значениях частоты сердечных сокращений, в частности при тахикардии. Однако, поскольку он широко используется в клинической практике для расчета интервала QTc, и поскольку мы не ожидаем, что у наших испытуемых будут проявляться крайние проявления брадикардии или тахикардии во время исследования, поскольку уровень глюкозы в крови не должен опускаться ниже 2,5 ммоль/л, мы имеем решили использовать формулу Базетта.

Измерение электролитов: образцы крови для измерения концентрации электролитов в плазме (калий, магний, кальций) будут взяты на исходном уровне; в начале, середине (30 мин и конце (60 мин) экспериментальной фазы; в момент восстановления эугликемии и после ее поддержания в течение 20 мин. Образцы крови будут подвергнуты центрифугированию сразу же после их получения.

Статистические методы

Влияние гипогликемии на когнитивную функцию будет оцениваться с помощью дисперсионного анализа повторных измерений с экспериментальным условием в качестве внутрисубъектного фактора и порядком сеанса (эвгликемия-гипогликемия или гипогликемия-эвгликемия) в качестве фактора между субъектами. Это означает, что результаты когнитивных тестов будут сравниваться для каждого пациента между сеансами исследования гипогликемии и эугликемии. Статистический анализ будет проводиться с использованием SPSS (Статистический пакет для социальных наук). Значение р менее 0,05 будет считаться значимым.

Ухудшение результатов теста на 0,5 стандартного отклонения или более между сессиями исследования эугликемии и гипогликемии будет считаться клинически значимым изменением. С 20 субъектами мощность исследования для обнаружения изменения стандартного отклонения на 0,5 в любом тесте (при условии, что α = 0,05, надежность теста = 0,8) составляет 94.