Производительность, настроение, мозг и метаболические функции при разных режимах сна (STAVAR)

В рамках этого предлагаемого проекта будет изучено, будет ли переменный или стабильный график сна более эффективным для минимизации нейроповеденческих и метаболических нарушений, когда общая возможность сна в течение двух недель ниже рекомендуемой продолжительности сна. В этом проекте участвуют молодые люди в возрасте от 21 до 35 лет. В течение двух недель, предшествующих исследованию, режим сна и бодрствования участников будет оцениваться с помощью актиграфии и дневника сна. В течение первой недели участников попросят следовать своему обычному графику сна, а на следующей неделе участникам будет предложено следовать определенному графику сна с возможностью 8-часового сна каждую ночь в течение 7-дневного периода без перерыва. разрешен сон.

После двух недель актиграфии участники начнут 16-дневный лабораторный протокол. Участники будут рандомизированы в 1 из 3 групп. У всех участников будет 8-часовая возможность сна в течение первых двух ночей (базовые ночи), что имитирует более продолжительный сон, типичный для выходных. В течение следующих 5 «будних ночей» возможности сна участников будут изменяться в зависимости от назначенной им группы. Группа со стабильным коротким сном будет иметь 6-часовой TIB в каждый из следующих 5 «ночей недели» (8866666). Группа с переменным коротким сном (8884846) также будет иметь общее время TIB, равное 30 часам, в «ночи будней», хотя TIB варьируется в «ночи будней». Ночной TIB хорошо отдохнувшей контрольной группы составит 8 часов (8888888). Такие же графики сна будут реализованы на второй неделе. Протокол заканчивается 8-часовым сном в 15-ю ночь. Для каждого участника время бодрствования останется одинаковым (т. е. собственное обычное время бодрствования участника, полученное из самоотчета и актиграфии) для всех TIB. Таким образом, время отхода ко сну будет постепенно откладываться с уменьшением TIB для групп с коротким сном.

Батарея когнитивных тестов и психологических шкал (примерно 30 минут) будет вводиться 5 раз в день с интервалом в 3 часа, начиная с 1,5 часа после пробуждения.

Задача кодирования памяти будет назначена на 8-й день, чтобы определить, является ли переменный/стабильный график короткого сна менее разрушительным для приобретения долговременной памяти. Во время выполнения задания участникам будет представлено 160 изображений, содержащих стимул (например, пейзажи) или без стимула на экране компьютера. Каждое изображение будет отображаться в течение 2500 мс, после чего следует экран ответа, предлагающий участникам указать, был ли ранее представлен стимул. На 10-й день рандомизированный набор из 240 изображений, состоящий из 160 ранее показанных изображений (т. «старые» изображения) и 80 «новых» изображений будут представлены участникам. Участников тестируют на распознавание «старых образов», выбирая по 5-балльной шкале: (1) точно не видел, (2) вероятно не видел, (3) не уверен, (4) вероятно видел, ( 5) обязательно видел. Каждое из двух заданий займет около 25 минут.

OGTT и фМРТ головного мозга будут выполняться после второй базовой ночи 2 (день 3) и в последний «ночь недели» каждую неделю (день 8 и 15). Участников попросят провести 8 часов ночного голодания перед каждым ПГТТ. Утром перед ПГТТ участникам в предплечье будет вставлен внутривенный катетер. После этого в положении лежа/сидя будет взято 6 мл образцов крови. Затем участникам дадут 75-граммовый раствор глюкозы, чтобы они закончили пить в течение 7-10 минут. 6 мл образцов крови будут снова собирать через 15, 30, 60 и 120 минут для измерения изменений уровней глюкозы и инсулина.

В дополнение к OGTT исследователи будут использовать непрерывный мониторинг глюкозы для измерения реакции глюкозы на различные режимы сна в течение 16-дневного исследования с помощью датчика глюкозы, прикрепленного к тыльной стороне плеч участников. Чтобы обеспечить достоверность непрерывных данных о глюкозе, исследователи будут предоставлять участникам три основных приема пищи каждый день, за исключением дней OGTT, когда будут предоставляться только обед и ужин. Порция пищи, предоставляемая каждый день, гарантирует, что каждый участник будет потреблять суточную потребность в калориях и макроэлементах, и, таким образом, участник не будет набирать или терять вес во время исследования. Участники должны будут съесть всю предоставленную еду.

Во время фМРТ-сканирования мозга будет регистрироваться состояние покоя и активность мозга, связанная с задачами. Во время части сканирования участники должны будут выполнять задание непрерывного действия с постепенным началом (Esterman et al., 2013), в котором участникам будут представлены фотографии различных сцен в оттенках серого (например, горные и городские сцены) случайным образом. Каждая сцена представлена ​​в течение 1600 мс с перекрытием 800 мс с интерполированными переходами. Затем участникам будет предложено нажать кнопку, если будет определена конкретная сцена (например, городская сцена) и воздержаться от ответов на другие сцены. Перед заданием участникам будет предоставлена ​​возможность ознакомиться с изображениями и пройти 1-минутное практическое занятие.

Макроструктура сна (т. е. продолжительность различных стадий сна) и микроструктура (например, SWA) будут измеряться с помощью полисомнографии (ПСГ) каждую ночь. Электроды также будут прикреплены к голове участника для записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ), вокруг глаз для записи электроокулографии (ЭОГ), под подбородком для записи электромиографии (ЭМГ) и на груди для записи электрокардиограммы (ЭКГ). Пульсоксиметрия, неинвазивный метод, в котором используется датчик освещенности на манжете пальца, используется в первую базовую ночь для измерения насыщения кислородом, чтобы убедиться, что участники не страдают апноэ во сне.

В течение 16-дневного лабораторного протокола участникам не разрешается покидать лабораторию или выполнять какие-либо напряженные упражнения. Когда не проводятся исследовательские процедуры, участники могут тратить свое свободное время на любую деятельность, за исключением сна, упражнений или действий, которые требуют от участников покинуть помещение лаборатории. Участники будут находиться под постоянным наблюдением научного персонала.