Leder sömnbrist till en ökad känslighet för stress?
1. PROJEKTETS SYFTE SAMT UTVECKLING UNDER PROJEKTPERIODEN
Projektets huvudsyfte var att undersöka om en natt utan sömn påverkar responsen på akut psykosocial stress i termer av subjektiva och fysiologiska mått. För att framkalla psykosocial stress använde vi Trier Social Stress Test (TSST) (Kirschbaum et al., 1993). Vi studerade dessutom hur sömndeprivation (och akut stress) påverkar olika aspekter av uppmärksamhet och högre kognitiva funktioner, samt humör. Dessa forskningsfrågor har tagits upp med ett åldrandeperspektiv för att generera ny kunskap om huruvida effekterna av sömnbrist och akut psykosocial stress varierar hos unga och äldre vuxna.
Sammantaget följde projektet den ursprungliga projektplanen. En protokollförändring omfattade kontrollen av sömndeprivation. I stället för att försäkra oss om att protokollets överensstämmelse endast genom aktigrafi, övervakade vi de personer som tilldelades sömnbristbetingelse i laboratoriet från och med kvällen före experimentet och framåt för att säkerställa bättre kontroll över vakenheten. Dessutom inkluderade vi alfa-amylas som ett extra mått, som indikerar autonom aktivering som svar på akut psykosocial stress.
2. KORT OM GENOMFÖRANDET
I datainsamlingen deltog 124 unga (18-30 år) och 94 äldre (60-72 år) vuxna i en av fyra betingelser: 1) normal nattsömn, 2) normal nattsömn & akut psykosocial stress, 3) sömndeprivation, 4) sömndeprivation och akut psykosocial stress. Datainsamlingen slutfördes 2016. Efter det har vi arbetat med att utföra dataanalyser och sammanställa vetenskapliga publikationer.
3. PROJEKTETS TRE VIKTIGASTE RESULTAT OCH BIDRAG TILL DEN INTERNATIONELLA FORSKNINGSFRONTEN
a. EFFEKT AV SÖMNDEPRIVATION PÅ STRESSRESPONSEN
Huvudmålet var att studera effekten av sömnbrist på responsen på akut stress. Subjektiva mått och alla fysiologiska mått (kortisol, alfa-amylas, hjärtfrekvensvariation) visade att det psykosociala stressparadigmet (Trier Social Stress Test TSST) lyckades framkalla en stressrespons, vilket är en förutsättning för att kunna tolka resultaten. Sömndeprivation var associerad med högre subjektiva stressnivåer och högre kortisol redan vid baseline, innan deltagarna genomgick TSST. Detta, i linje med tidigare forskning, tyder på att sömnbrist är en stressor i sig själv. Sömnbrist var emellertid inte förknippad med en väsentligt annorlunda respons på TSST. Således, mot vår förväntan, tycks sömndepriverade individer inte vara mer känsliga för akut psykosocial stress. Dessa resultat är dock mycket viktiga, inte minst eftersom de senaste, mindre studierna visar heterogena resultat: en studie visar ökat, och en annan visar ett försvagat kortisolsvar på akut stress. Våra resultat, som erhållits från det hittills största studerade gruppen (vilket minska risken för opålitliga fynd), tyder på att det inte finns något starkt stöd för antagandet att en natt utan sömn har en uttalad inverkan på akuta stressresponsen hos friska individer. Resultaten accepterades nyligen för publicering (Schwarz et al., 2018).
b. EFFEKT AV SÖMNDEPRIVATION PÅ KOGNITION
Projektet syftade också att förbättra kunskap om vilka aspekter av kognition som försämras av sömnbrist. Med hjälp av ett SART-test, som studerar varaktig uppmärksamhet, fann vi i enlighet med tidigare resultat att sömndepriverade unga vuxna presterade sämre än utvilade. För att bättre förstå vad som orsakar denna försämring inkluderade vi tankeprober som uppmanade deltagarna att ange huruvida deras tankar var inriktade på uppgiften eller på icke-uppgiftsrelaterade aspekter (dvs så kallad mind-wandering). Våra initiala resultat tyder på att mind wandering ökade hos sömndepriverade unga individer (konferensabstrakt, artikel i prep). Ytterligare preliminära resultat från en verbal arbetsminneuppgift framhäver att mestadels uppmärksamhetsrelaterade aspekter påverkas negativt av sömnbrist, medan aspekter som bygger på högre kognitiv funktion förblir mer intakta (Gerhardsson et al., i prep), åtminstone i den unga vuxna gruppen. Slutligen studerade vi med hjälp av en emotionell arbetsminnesuppgift också interaktionen mellan emotion och kognitiva processer, som hittills varit ett försummat område i sömnforskning. Resultaten (Gerhardsson et al., under granskning) tyder på att träffsäkerheten försämrades efter sömndeprivation hos unga vuxna. Däremot var responstiden inte långsammare. I själva verket kan positiva stimuli till och med underlätta bearbetningshastigheten för arbetsminnet efter sömnbrist.
De uppgifter vi hittills har analyserat leder till förbättrad kunskap inom tre områden av kognition. I framtiden planerar vi att undersöka data från ytterligare kognitiva tester samt att utröna hur akut psykosocial stress påverkar kognition.
c. ÅLDERSSKILLNADER
Ett annat huvudmål för projektet var att undersöka om unga (18-30 år) och äldre (60-72 år) vuxna skiljer sig åt i sitt svar på sömnbrist och akut psykosocial stress. Detta skapade mycket viktigt ny kunskap, eftersom den stora majoriteten av tidigare forskning utfördes med unga vuxna deltagare. Vi fann att åldern inte påverkade effekten av sömndeprivation på stressresponsen; varken unga eller äldre vuxna drabbades särskilt av sömnbrist när det gällde akut stress. Äldre vuxna hade dock högre basal sympatisk aktivering och förändrad hjärtautonomisk funktion (ökad alfa-amylas, lägre HRV) än unga vuxna. Dessutom var deras kortisolvärden mer stabila över testperioden jämfört med unga individer, oavsett exponering för sömnbrist och stress. Intressant var att äldre vuxna kände sig lite mer stressade vid baseline, medan den subjektiva responsen på TSST var mindre starkt (Schwarz et al., 2018). De uppgifter som samlats in i projektet möjliggjorde också att studera åldersberoende effekter av sömndeprivation på kognition och humör. I linje med tidigare forskning fann vi att humöret är sämre hos sömndepriverade individer. Emellertid är denna effekt mindre starkt hos äldre vuxna, vilka är mer motståndskraftiga, särskilt när det gäller den negativa dimensionen av affekt (Schwarz et al., inskickad). Dessutom är emotionellt arbetsminne, verbalt arbetsminne och uppmärksamhet bättre bibehållet i sömndepriverade äldre än unga vuxna (Schwarz et al., i prep, Gerhardsson et al., under granskning, Gerhardsson et al., i prep). Övergripande visar våra resultat således att effekter av sömnbrist som observerats hos unga vuxna inte nödvändigtvis kan generaliseras över hela vuxenlivet.
Sammanfattningsvis har studien visat att ett dygns sömnbrist inte påverkar den fysiologiska reaktionen på akut stress, att äldres emotionella reaktion på sömnbrist är betydligt svagare än hos yngre, samt att äldre försämras kognitivt mindre av sömnbrist än yngre och att äldre har betydligt mindre koncentrationsbrist (mindre mind wandering) efter sömndeprivation än yngre.
4. NYA FORSKNINGSFRÅGOR
Detta projekt har genererat ett antal nya forskningsfrågor.
Ett huvudresultat var att en natt utan sömn inte väsentligt förändrade reaktionen på akut psykosocial stress. Detta gick emot vår förväntan, men resultaten passar ändå bra med tidigare djurforskning. Eftersom djurforskning å andra sidan antyder att upprepad partiell sömndeprivation förändrar responsen på stress, är det viktigt att studera detta hos människor. Vidare måste framtida forskning ta itu med om responsen på exponering för olika typer av stressiga situationer, såsom mindre starka stressorer eller upprepade stressorer, förändras efter sömnbrist.
Ett intressant fynd från det aktuella projektet är den högre förekomsten av uppgifts-orelaterade tankar hos sömndepriverade individer. Eftersom den senaste forskningen tyder på att en minskad förmåga att reglera mind-wandering är kopplad till försämrad prestation och sämre humör, behövs framtida forskningsinsatser för att mer detaljerat undersöka vilka former av mind-wandering som uppstår vid sömnbrist (t.ex. med eller utan medvetenhet).
Våra preliminära resultat visar också tydliga skillnader mellan unga och äldre vuxna i reaktionen på sömnbrist beträffande både kognitiv prestation och humör. Det skulle vara intressant att följa upp dessa åldersskillnader och undersöka i vilken utsträckning biologiska mekanismer som sömntryck och andra aspekter som strategier för att hantera sömndeprivation spelar en roll.
5. PROJEKTETS INTERNATIONELLA FÖRANKRING
Vi strävar efter att göra resultaten tillgängliga på den internationella forskningsfronten. Den första artikeln har nyligen godkänts i den prestigefyllda tidskriften Psychoneuroendocrinology (nivå 2 i det norska bibliografiska systemet). Två artiklar har skickats in till topptidningarna i sömnfältet (dvs SLEEP och Journal of Sleep Research). Dessutom har vi organiserat symposiet "Sleep less - stress more?" tillsammans med internationella ledande forskare vid European Sleep Research Society Conference (2016). Resultaten har presenterats vid följande internationella konferenser:
• World Sleep Conference, Istanbul, 2015
• European Sleep Research Society Conference, Bologna 2016
• World Sleep Conference, Prague, 2017
• European Sleep Research Society Conference, Basel, 2018 (kommande)
6. SPRIDNING AV RESULTATEN, PROJEKTETS PUBLICERINGSSTRATEGI & PUBLIKATIONER
Utöver internationella konferenser har resultaten presenterats på forskningsseminarier vid Stockholms universitet och Karolinska Institutet. Vi strävar efter att sprida resultaten även till andra sammanhang (t.ex. populära press och personliga bloggar) i framtiden, efter att resultaten har publicerats.
Vi planera att publicera resultat i högrankade internationella tidskrifter, som kommer att göras tillgängliga för allmänheten genom öppen tillgång antingen via den gyllene eller gröna vägen. Ett ytterligare mål är att även publicera så kallade "Null-fynd" för att inte bidra till bias för publikationer, vilket inträffar när bara resultat i linje med hypotesen publiceras.