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嗅觉对依赖睡眠的食物渴望的贡献 (SDFC)

2020年3月24日 更新者:Thorsten Kahnt、Northwestern University

嗅觉对依赖睡眠的食物渴望和卡路里摄入的贡献

这个受试者内实验使用一晚的急性睡眠限制(4 小时)与正常睡眠(8 小时)来研究嗅觉处理的状态依赖性变化。 将使用功能性磁共振成像 (fMRI) 在嗅觉大脑区域测量气味诱发的血氧水平依赖性 (BOLD) 反应。 食物摄入量将在自助餐时测量。

研究概览

详细说明

这种随机的受试者内睡眠剥夺方案旨在检查睡眠减少对嗅脑区域食物气味神经处理的影响。 受试者将是健康、体重正常的受试者 (N=30),具有可比的规律睡眠模式。 他们将被伪随机分配到首先参加睡眠剥夺 (SD) 或非睡眠剥夺 (ND) 会议,然后进行 7 天的睡眠稳定阶段,在此期间受试者将保持 8 小时的规律睡眠时间表(在晚上 10:30 到早上 7:30 的预定范围)。 睡眠稳定后,受试者将在家中正常睡眠(ND,晚上 11 点至早上 7 点之间 8 小时),或仅睡眠 4 小时(SD,凌晨 1 点至凌晨 5 点之间)。 在睡眠稳定阶段和睡眠剥夺的夜晚,睡眠持续时间以及睡眠和醒来时间将使用活动记录仪(ActiGraph, LLC, Pensacola, Florida)记录。 所有受试者将参加两次会议(SD 和 ND),两次会议相隔 4 周。 第二天晚上晚饭后做嗅觉fMRI。 在 fMRI 之前的 24 小时内将提供等热量的膳食,并且不允许除水以外的任何饮料。 在 fMRI 之后,受试者将可以无限量享用自助餐形式的高热量零食。

在初始筛选期间,受试者将评估六种食物气味的愉悦度,包括三种高热量的甜味(焦糖、黄蛋糕、姜面包)和三种高热量的咸味(薯片、炖肉、大蒜黄油)。 根据每个参与者的评分,将选择两种令人愉悦的气味相匹配的甜味和两种咸味。 此外,还将使用两种非食品控制气味(冷杉针和芹菜籽)。 在睡眠控制后的晚上,受试者将在下午 5 点 15 分到达成像中心,并在晚上 7 点进入扫描仪之前,在下午 6 点吃一顿等热量的晚餐。 神经成像将在带有 64 通道头部/颈部线圈的西门子 PRISMA 系统上进行,使用针对嗅觉和眶额皮质信号恢复优化的成像序列。 受试者将参与扫描仪内的 4 次嗅觉刺激,并且将以高空间(2 毫米同位素)和时间分辨率(2000 毫秒)获得大胆的反应。 在每次试验中,受试者将在视觉上被提示去嗅,并且将传递气味(食物或非食物)或无味空气。 随后,受试者将评估气味的愉悦度或强度(伪随机)。 将使用与 fMRI 兼容的呼吸带和肺活量计测量嗅探。 为了 fMRI 响应的空间归一化和解剖定位,将获取高分辨率解剖图像。

到达成像中心后,研究护士将在左前臂静脉中插入静脉内无菌肝素封管导管并开始采血。 到达后每 30 分钟抽一次血,产生 5 个样本:晚餐前、晚餐后、fMRI 前、fMRI 期间和 fMRI 后。

完成 fMRI 后,将为参与者提供自助餐,他们可以随意享用高热量食品(甜食 [迷你松饼、肉桂面包、巧克力饼干和甜甜圈洞] 和咸味高热量小吃 [比萨饼咬伤、薯片、土豆煎饼、大蒜面包])。 受试者将被指示食用尽可能多的食物。 所有食品将在食用前和食用后称重,并计算消耗的卡路里。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

29

阶段

  • 不适用

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 40年 (成人)

接受健康志愿者

是的

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  • 年龄介于 18 至 40 岁之间
  • 规律作息(平均睡眠时长≥7小时/晚,习惯性中睡时间3-5点[每日中睡时间偏差≤2小时],卧床时间≤9小时)
  • 惯用右手
  • 英语流利的人

排除标准:

  • 重大脑血管疾病史,包括(但不限于)癫痫、中风、多发性硬化症、脑膜炎
  • 体重指数 (BMI) 低于 18.5(体重过轻)或高于 24.9 (超重或肥胖)
  • 睡眠障碍史
  • 夜班工作
  • 有持续意识丧失的严重头部外伤史
  • 神经外科、耳鼻喉 (ENT) 手术或心脏手术史
  • 心脏起搏器或神经刺激器植入史
  • 重大内科疾病史,包括心血管疾病、糖尿病、癌症、慢性阻塞性肺病、需要住院治疗的严重哮喘、需要透析的肾功能不全等。
  • 主要精神疾病史,包括主要情感障碍、强迫症、精神分裂症
  • 幽闭恐惧症
  • 重大食物或非食物过敏史,包括乳胶、洗涤剂、肥皂
  • 存在已知的嗅觉、味觉或耳鼻喉疾病
  • 鼻窦炎或过敏性鼻炎病史
  • 酗酒史或持续吸毒
  • 目前吸烟
  • 当前使用影响警觉性的药物(例如 巴比妥类、苯二氮卓类、大麻素类、水合氯醛、氟哌啶醇、锂、卡马西平、苯妥英钠等)
  • 当前怀孕(或可能怀孕)
  • 金属加工史,或弹片或金属碎片受伤

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础_科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:跨界
  • 屏蔽:没有任何

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:首先是睡眠剥夺,然后是非睡眠剥夺
参与者将在 1 晚后首先接受部分睡眠剥夺(睡眠剥夺,4 小时睡眠)的测试。 在 4 周的清除期后,他们将在 1 晚正常睡眠(非睡眠剥夺,8 小时睡眠)后再次测试。
在家睡4个小时。
在家睡8小时。
实验性的:首先是非睡眠剥夺,然后是睡眠剥夺
参与者将在 1 晚正常睡眠(非睡眠剥夺,8 小时睡眠)后首先接受测试。 经过 4 周的清除期后,他们将在 1 晚部分睡眠剥夺(睡眠剥夺,4 小时睡眠)后再次接受测试。
在家睡4个小时。
在家睡8小时。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
基于功能磁共振成像 (fMRI) 的梨状皮质中食物与非食物气味的解码精度
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预之后的晚上,使用 fMRI 收集气味诱发的大脑反应。 使用基于探照灯的支持向量机和留一法交叉验证对 fMRI 数据进行分析,以解码有关食物与非食物气味的信息。 对于每个参与者,这会产生两张解码精度图(正确分类为食物或非食物气味的数据点百分比),每次干预一张图。 感兴趣的衡量标准是从梨状皮质中提取的解码准确性。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19 小时)。

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
食用食物的能量密度
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(约 20 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上进行 fMRI 扫描后,在自助餐中消耗的食物的能量密度(千卡/克)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(约 20 小时)。
生长素释放肽
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上收集的血液样本中的胃饥饿素水平 (ng/mL)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
瘦素
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上收集的血液样本中的瘦素水平 (ng/mL)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
食用食物的总卡路里
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(约 20 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上进行 fMRI 扫描后,在自助餐中消耗的食物的总卡路里(千卡)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(约 20 小时)。
胰岛素
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上收集的血液样本中的胰岛素水平 (uU/mL)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
皮质醇
大体时间:一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。
在“睡眠剥夺”和“非睡眠剥夺”干预后的晚上收集的血液样本中的皮质醇水平 (ug/dl)。
一个时间点,在“睡眠剥夺”和“非剥夺”干预的夜晚之后的晚上(~19.5 小时)。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Thorsten Kahnt, PhD、Northwestern University

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2016年9月19日

初级完成 (实际的)

2017年8月15日

研究完成 (实际的)

2017年8月15日

研究注册日期

首次提交

2019年11月21日

首先提交符合 QC 标准的

2019年11月25日

首次发布 (实际的)

2019年11月27日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2020年3月25日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2020年3月24日

最后验证

2020年3月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • R21DK118503 (NIH)

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

出版物结果的所有数据

IPD 共享时间框架

一经发布

IPD 共享访问标准

出于非营利目的,可以根据合理要求从 PI 获取数据。

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

研究美国 FDA 监管的设备产品

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睡眠剥夺的临床试验

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