噪声引起的睡眠障碍的代谢和认知后果

实验性睡眠研究的首要目标是加深我们对实验性睡眠中断以及代谢和认知功能变化的理解，并确定潜在的非药物干预促进睡眠的功效。 为此，该研究将解决以下独立目标：

目标 1：确定睡眠的新生理标志物与代谢和认知功能之间的关联。 我们将使用新颖和经典的睡眠结构指标来测量健康志愿者的睡眠。 每天早上我们都会采集血液样本进行代谢组学分析，并进行神经认知测试。

目标 2：确定噪音干扰睡眠的生物学和神经行为后果。 我们将比较安静的夜晚和有交通噪音的夜晚对睡眠、代谢组学和认知功能的影响。

目标 3：评估整夜连续粉红噪音的影响。 子目标 1：为了确定连续噪声（粉红噪声）本身是改善还是干扰睡眠，我们将调查新颖和经典的睡眠结构指标变化以及粉红噪声相对于安静基线夜晚引起的干扰。 子目标 2：为了确定粉红噪音是否减少了交通噪音对睡眠的干扰，我们将调查与仅交通噪音的夜晚相比，同时有交通噪音和粉红噪音的夜晚睡眠碎片化和连续性以及皮质和自主觉醒的变化。

该研究将在哥德堡大学声环境实验室 (SEL) 进行。 SEL 是一个高保真研究实验室，可模拟典型的公寓，包括三间独立的光、声和振动隔离私人卧室。 每个房间的天花板安装扬声器使我们能够通过将声音从控制室单独传输到每个卧室来创造逼真的声学环境。

本研究采用前瞻性受试者内交叉设计。 参与者 (N=12) 每人将连续五个晚上在 SEL 中度过，睡眠时间为 23:00-07:00。 将禁止白天睡眠，通过在整个研究过程中连续佩戴的手腕活动记录仪测量白天活动来确认。 三名受试者将在不同的卧室同时参加。 第一晚是学习协议的习惯期，也是熟悉测试程序的时间。 学习之夜 2-5 是实验之夜，将使用拉丁方设计随机分配给参与者，以避免一阶结转效应。 每个受试者将暴露于以下各项的一晚：

安静之夜：不播放噪音，作为控制之夜来评估个人基线睡眠、新陈代谢状况和认知表现；夜间交通噪音以确定噪音干扰睡眠的后果；粉红噪音之夜：确定持续的粉红噪音对睡眠的影响；交通+粉红噪声之夜：在与仅交通和仅粉红噪声的夜晚相同的声压级下同时交通和粉红噪声，以确定面对交通噪声时粉红噪声的睡眠保护效果。

每天晚上，我们将使用多导睡眠图 (PSG) 记录生理睡眠，并使用心电图 (ECG) 记录心脏活动。 每个研究早晨，受试者将提供 2 毫升血样，完成认知测试并回答问卷，然后离开 SEL 以遵循他们正常的白天常规。 他们将在每晚 20:00 返回 SEL，为睡眠测量做准备。 15:00 后将禁止摄入咖啡因，并始终禁止饮酒。 由于声音引起的听觉疲劳可能会受到参与者日常活动中噪声暴露的影响，60因此他们将在研究的一周内佩戴噪声剂量计以记录他们白天的噪声暴露。 因为极端和/或多变的饮食行为会影响代谢组/脂蛋白谱，参与者将被指导他们应该在实验室研究的每一天吃类似的晚餐，并通过食物日记确认，实际膳食本身可能不同对于不同的研究参与者，因为该研究具有受试者内设计。

睡眠将通过动态多导睡眠图 (PSG) 记录，心脏活动通过心电图 (ECG) 和手指脉搏光电容积描记图记录。 数据离线记录到睡眠记录仪上，每天研究早上下载检查，确保数据质量。 除了哥德堡大学研究小组进行的传统睡眠分析外，原始 PSG 数据还将用于计算 Odds Ratio Project，这是一种新的睡眠深度和稳定性指标。

每个研究早晨的受试者将提供 2 毫升血液样本用于血浆代谢组学分析。 为确保数据可靠，将在每天同一时间采集血液样本以减轻昼夜节律影响，在进食或饮用除水以外的任何东西之前，每个样本将以相同的方式处理，即离心、等分并储存在 -80C 冰箱中。 受试者将在每个研究晚上吃同样的食物，以减轻受试者内部饮食对血液代谢组的影响。

每天早上，受试者将完成大约 20 分钟的计算机化认知测试电池，其中包括跨越一系列认知领域的 10 项测试（运动实践、视觉对象学习、分形 2-back、抽象匹配、线方向、情感识别、矩阵推理，数字符号替换，气球模拟风险，精神运动警惕）。 将分析认知数据以确定认知速度和准确性的关键指标，调整练习效果和刺激集的难度。

受试者将完成一组一次性验证问卷，以测量他们的总体健康状况 (SF-36)、睡眠类型、噪音敏感度、习惯性睡眠质量、环境敏感度以及噪音引起的烦恼和睡眠障碍。 受试者还将在每个研究的晚上和早上回答一份问卷，涉及有关嗜睡（卡罗林斯卡嗜睡量表）、听觉疲劳、噪音引起的睡眠障碍以及经过验证的睡眠和障碍问题。

受试者将在研究的一周内佩戴噪声剂量计以记录他们白天的噪声暴露（仅声压级，没有实际录音）。

参与者将在整个研究期间以及研究前一周连续佩戴手腕活动监测器，以确认习惯性睡眠-觉醒时间并测量身体活动水平。