Метаболические и когнитивные последствия нарушения сна, вызванного шумом

Главной целью экспериментального исследования сна является углубление нашего понимания экспериментально вызванных нарушений сна и изменений метаболических и когнитивных функций, а также определение эффективности потенциального немедикаментозного вмешательства для улучшения сна. С этой целью исследование будет решать следующие самостоятельные задачи:

Цель 1: Определить связь между новыми физиологическими маркерами сна и метаболической и когнитивной функцией. Мы будем измерять сон здоровых добровольцев, используя новые и классические индикаторы архитектуры сна. Каждое утро мы будем получать образцы крови для метаболомного анализа и проводить серию нейрокогнитивных тестов.

Цель 2: Определить биологические и нейроповеденческие последствия нарушения сна из-за шума. Мы сравним влияние на сон, обмен веществ и когнитивные функции между тихими ночами и ночами с дорожным шумом.

Цель 3: Оценить влияние непрерывного розового шума в течение ночи. Подцель 1: Чтобы определить, улучшает или нарушает ли непрерывный шум (розовый шум) сам по себе сон, мы исследуем изменения в новых и классических показателях архитектуры сна и нарушений, вызванных розовым шумом, по сравнению с исходными тихими ночами. Подцель 2: Чтобы определить, снижает ли розовый шум нарушение сна из-за дорожного шума, мы исследуем изменения фрагментации и непрерывности сна, а также коркового и вегетативного возбуждения в ночах с транспортным шумом и розовым шумом по сравнению с ночами только с транспортным шумом.

Исследование будет проводиться в лаборатории звуковой среды Гетеборгского университета (SEL). SEL — это высокоточная исследовательская лаборатория, оборудованная для имитации типичной квартиры, включающая в себя три отдельных спальни со свето-, звуко- и виброизоляцией. Потолочные динамики в каждой комнате позволяют нам создать реалистичную акустическую среду, передавая звуковые воздействия из диспетчерской в ​​каждую спальню индивидуально.

Это исследование имеет перспективный перекрестный дизайн внутри субъектов. Каждый из участников (N=12) проведет пять ночей подряд в SEL с возможностью поспать с 23:00 до 07:00. Дневной сон будет запрещен, что подтверждается измерениями дневной активности с помощью наручных актиграфических мониторов, которые постоянно носят на протяжении всего исследования. Три субъекта будут участвовать одновременно, в отдельных спальнях. Первая ночь — это период привыкания к протоколу исследования и ознакомления с процедурами тестирования. Ночи исследования 2-5 являются экспериментальными ночами и будут случайным образом распределяться среди участников с использованием дизайна латинского квадрата, чтобы избежать эффектов переноса первого порядка. Каждый субъект будет подвержен одной ночи каждого из следующих действий:

Тихая ночь: шум не воспроизводится, что служит контрольной ночью для оценки индивидуального базового сна, метаболического профиля и когнитивных функций; Ночной транспортный шум для определения последствий нарушения сна из-за шума; Ночной розовый шум: определить влияние непрерывного розового шума на сон; Ночной трафик + розовый шум: одновременное движение транспорта и розовый шум с теми же уровнями звукового давления, что и в ночное время только с дорожным движением и только с розовым шумом, чтобы определить защищающие сон эффекты розового шума в условиях транспортного шума.

Каждую ночь мы будем регистрировать физиологический сон с помощью полисомнографии (ПСГ) и сердечную деятельность с помощью электрокардиографии (ЭКГ). Каждое утро исследования испытуемые будут сдавать 2 мл образца крови, проходить когнитивное тестирование и отвечать на вопросы анкеты и покидать SEL, чтобы следовать своему обычному дневному распорядку. Они будут возвращаться в SEL каждый вечер в 20:00, чтобы подготовиться к измерениям сна. Кофеин будет запрещен после 15:00, а алкоголь будет запрещен в любое время. Поскольку на слуховую усталость, вызванную звуком, может влиять воздействие шума во время обычной жизни участников60, они будут носить дозиметр шума в течение недели исследования, чтобы регистрировать воздействие шума в дневное время. Поскольку экстремальное и / или изменчивое диетическое поведение может повлиять на профиль метаболизма / липопротеинов, участникам будет дано указание, что они должны есть один и тот же ужин в каждый день лабораторного исследования, что подтверждается дневником питания. Сам фактический прием пищи может отличаться. для разных участников исследования, потому что исследование имеет внутрисубъектный дизайн.

Сон будет регистрироваться с помощью амбулаторной полисомнографии (ПСГ), а сердечная деятельность - с помощью электрокардиографии (ЭКГ) и фотоплетизмограммы пульса на пальцах. Данные записываются в автономном режиме на регистратор сна и будут загружаться и проверяться каждое утро исследования для обеспечения качества данных. В дополнение к традиционному анализу сна, выполненному исследовательской группой в Гетеборгском университете, необработанные данные PSG будут использоваться для расчета проекта отношения шансов, новой метрики глубины и стабильности сна.

Каждое утро субъекты исследования будут предоставлять образец крови объемом 2 мл для анализа метаболизма плазмы. Чтобы обеспечить надежные данные, образцы крови будут браться в одно и то же время каждый день, чтобы смягчить циркадные эффекты, перед едой или питьем чего-либо, кроме воды, и с каждым образцом будут обращаться одинаково, т. Субъекты будут есть одну и ту же пищу каждый вечер исследования, чтобы смягчить влияние диеты на метаболом крови.

Каждое утро испытуемые будут выполнять набор компьютеризированных когнитивных тестов продолжительностью около 20 минут, который включает 10 тестов по целому ряду когнитивных областей (двигательный праксис, изучение визуальных объектов, фрактальное 2-назад, абстрактное сопоставление, ориентация по линиям, распознавание эмоций, матричное мышление). , замена цифрового символа, риск аналога баллона, психомоторная бдительность). Данные познания будут проанализированы для определения ключевых показателей когнитивной скорости и точности с поправкой на эффекты практики и сложность набора стимулов.

Субъекты будут заполнять ряд одноразовых утвержденных анкет для измерения общего состояния здоровья (SF-36), хронотипа, чувствительности к шуму, обычного качества сна, чувствительности к окружающей среде, а также раздражения и нарушения сна из-за шума. Субъекты также будут отвечать на вопросник каждый вечер и утро исследования, включая вопросы о сонливости (Каролинская шкала сонливости), слуховой усталости, нарушении сна из-за шума, а также подтвержденные вопросы о сне и нарушениях.

Субъекты будут носить шумовой дозиметр в течение недели исследования, чтобы записывать их дневное шумовое воздействие (только уровень звукового давления, никаких реальных звуковых записей).

Участники будут постоянно носить актиграфический монитор на запястье в течение всего периода исследования, а также в течение недели перед исследованием, чтобы подтвердить привычное время сна и бодрствования и измерить уровни физической активности.