Микробиом и устойчивость к сну и нарушению циркадного ритма

Эксперимент 1: Согласованность реакций оси микробиота-кишечник-мозг

Перед началом этого исследования проводятся процедуры скрининга, чтобы убедиться, что участники соответствуют критериям исследования. На первом скрининговом приеме участники узнают больше об исследовании, ответят на вопросы анкеты и пройдут психологическое интервью. На втором медицинском скрининге участники пройдут медицинский осмотр, анализ крови, скрининг на наркотики, тест на беременность, электрокардиограмму (измерение сердечной деятельности) и оценку скорости метаболизма в состоянии покоя (измерение того, сколько энергии тело использует в состоянии покоя). ). Участники также встретятся с диетологом, чтобы обсудить свои предпочтения в еде для исследования. Хотя участники не получают финансовой компенсации за процедуры скрининга, расходы на скрининговые тесты покрываются, и копии предоставляются участнику по запросу. Все результаты процедур скрининга являются конфиденциальными и будут использоваться только исследовательским персоналом для определения права на участие в исследовании.

После процедур скрининга участники завершат два визита в лабораторию, обоим визитам предшествовали две недели мониторинга домашней активности. Во время домашнего мониторинга участники носят специальные часы, фиксирующие уровень активности. Участники также ведут журнал сна/бодрствования и используют веб-сайт для регистрации своего ежедневного времени сна/бодрствования (если участники не могут получить доступ к этому веб-сайту, они могут позвонить на автоответчик, чтобы сообщать исследователям, когда они ложатся спать и просыпаются каждый день). Исследователи предоставят участникам предварительную диету, подготовленную диетологами-исследователями, чтобы участники могли питаться в течение трех дней до посещения лаборатории. В течение двух недель между первым и вторым визитом в лабораторию участники будут продолжать носить специальные часы, вести журнал сна/бодрствования и использовать веб-сайт для регистрации своего ежедневного времени сна/бодрствования (или вызывать их на автоответчик). Участникам снова будет назначена предварительная диета за три дня до их второго визита.

Во время посещения лаборатории участники будут жить в лаборатории сна и хронобиологии Университета Колорадо в Боулдере в течение 3,7 дней в двух разных случаях. За день до начала стационарного визита участники проведут ночь в лаборатории, спят свои обычные 8 часов. Это будет использоваться в качестве скрининга перед исследованием проблем со сном. Утром участники выполнят некоторые предварительные тесты и образцы, которые займут около 60 минут. Затем участникам будет разрешено покинуть лабораторию, и вечером они вернутся, чтобы начать исследование. Во время исследования график сна участников будет изменен, чтобы имитировать потерю сна, которую испытывают работники экстренных служб в медицинских и военных ситуациях. Участникам будет предоставлена ​​начальная 3-часовая возможность сна, а затем они не будут спать всю ночь. На протяжении всего исследования участникам будет предоставлена ​​возможность 3-часового сна за каждые 24 часа посещения лаборатории. Пока участники бодрствуют, им будет предложено выполнить ряд компьютерных заданий, включая симулятор вождения. Образцы крови и слюны будут взяты для проверки на циркадные и метаболические маркеры. Участников также попросят собрать образцы бактерий, которые живут в их желудочно-кишечном тракте, из использованной туалетной бумаги после того, как они воспользуются туалетом в исследовании. Наконец, исследователи проверят, как сердце и нервная система реагируют на стресс, попросив участников опустить руку в ванну с ледяной водой. В конце посещения лаборатории участникам будет предоставлена ​​возможность поспать 11 часов, чтобы оправиться от бессонницы. После еще 3 дней восстановительного сна и еще 2 недель домашнего наблюдения (аналогично первым двум неделям исследования) эти процедуры будут повторены во время второго визита в лабораторию.

Эксперимент 2: пребиотик

Методы для эксперимента 2 точно такие же, как и для эксперимента 1, со следующим дополнением: в течение двух недель до посещения лаборатории половина участников исследования будет рандомизирована (например, подбрасыванием монеты) для получения пребиотической комбинации полидекстрозы (PDX). ) и галактоолигосахаридов (GOS) ежедневно в течение 2 недель, а затем тестировали во время первого визита в лабораторию. Затем эти участники получат мальтодекстрин-плацебо (пищевая добавка на основе крахмала, обычно используемая в качестве наполнителя в ряде коммерческих продуктов питания и напитков) за две недели до второго визита в лабораторию. Другая половина участников сначала получит мальтодекстрин, а затем пребиотическую диету. Исследователи предоставят участникам пребиотики и порошки мальтодекстрина, которые нужно смешивать с водой и употреблять каждое утро. Порядок, в котором участники получают пребиотическую диету, будет поддерживаться фармацевтом Центра клинических и трансляционных исследований. Ни следователи, ни участники не будут знать, что содержится в предоставленном порошке.