Name: collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in complex operational environments
Uploaded: 2019-08-08T14:30:00
Duration: 8 min 36 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Collecting Sleep, Circadian, Fatigue, and Performance Data in Complex Operational Environments at JoVE.com

Ringraziamo i partecipanti allo studio e il personale delle compagnie aeree per il loro sostegno nella raccolta dei dati. Ringraziamo anche i membri del Fatigue Countermeasures Laboratory del NASA Ames Research Center per la loro assistenza in questo progetto. Questa ricerca è stata supportata dal Programma di Sicurezza A livello di Sistema della NASA.

EEFE è una consulente per Baby Sleep Science e ha ricevuto finanziamenti di viaggio dalla Washington State University, dall'Università di Chicago, dai Puget Sound Pilots, dal National Safety Council e dall'American Academy of Sleep Medicine and Sleep Research Society. Gli altri autori non hanno alcuna divulgazione da segnalare.

I metodi descritti in questo manoscritto forniscono informazioni sui modelli di sonno, le fasi circadiane, le valutazioni della fatica e le prestazioni dei piloti durante i voli diurni, tra cui partenze anticipate, voli a metà giornata ad alto carico di lavoro e finiture tardive. La combinazione di questi metodi ha dimostrato che questi fattori sono tutti influenzati da modesti cambiamenti nell'ora di inizio e nel carico di lavoro del lavoro. Valutando un programma di studio sistematico e integrando queste misure in un'applicazione touch-screen di facile utilizzo, una grande quantità di dati è stata raccolta in un ambiente difficile. L'utilizzo di questa combinazione di metodi ha consentito un'interpretazione più chiara dei cambiamenti nella vigilanza e nelle prestazioni durante i turni di lavoro diurni non tradizionali.
Questa progettazione e implementazione di metodi che misurano dati oggettivi sul sonno, circadiano, affaticamento e prestazioni sono stati fondamentali per consentire la determinazione di come il lavoro di avvio influenza i piloti durante i voli diurni in assenza di jet lag. Il protocollo è stato concepito per consentire confronti sistematici tra le condizioni, riducendo al contempo l'inconveniente per i partecipanti e massimizzando la raccolta dei dati a i tempi rilevanti dal punto di vista operativo. Si tratta di passaggi critici per la raccolta di dati significativi in ambienti operativi. Le misure sono state convalidate sia negli studi di laboratorio che in quelli sul campo, il che è importante per l'interpretazione dei risultati. Sebbene lo studio sia stato progettato per consentire ai partecipanti di completare le procedure di studio in modo indipendente, la sessione di briefing pre-studio è stata fondamentale per garantire che i volontari comprendessero le procedure di studio e l'importanza di mantenere la coerenza al completamento test di studio e domande, in particolare per il PVT.
La scoperta che la durata del sonno e la tempistica cambiano in base all'ora di inizio del lavoro è coerente con studi precedenti in campioni più piccoli di individui che hanno utilizzato il PSG per valutare il tempo di sonno59,60. Anche se ci si può aspettare che le partenze anticipate e le finiture tardive invadano la tempistica del sonno, l'ampio campione di dati raccolti in un ambiente operativo fornisce informazioni sui modi imprevisti in cui i partecipanti perdono il sonno. Ad esempio, la zona di manutenzione della veglia, che rappresenta l'unità più forte per essere sveglio, si verifica appena prima di un'ora di sonno abituale. Negli studi di laboratorio, i partecipanti hanno dimostrato di avere difficoltà a dormire durante la zona di vegliasveglia 61,62,63. Ci si aspettava che i partecipanti possano provare ad andare a letto poche ore prima del normale per prepararsi per le partenze anticipate. Ci si aspettava anche che, come risultato del tentativo di avviare il sonno durante la zona di manutenzione della veglia, i partecipanti possano presentare una lunga latenza del sonno durante il sonno precedente alle partenze anticipate; tuttavia, questo non era il caso. Questi dati evidenziano importanti differenze tra il laboratorio e il campo e dimostrano la necessità di raccogliere i dati del sonno in ambienti operativi.
Anche se le informazioni sulla fase circadiana sono state ottenute in un sottoinsieme di individui, i cambiamenti di fase circadiana osservati in ogni tipo di programma rispecchiavano i cambiamenti osservati nella tempistica del sonno. L'aggiunta della fase circadiana a questo protocollo ha migliorato la capacità di comprendere perché le valutazioni della fatica e le prestazioni sono cambiate in base al tempo di inizio del lavoro. La vigilanza e le prestazioni seguono un ritmo circadiano, con la vigilanza più bassa e le prestazioni più scarse tipicamente in coincidenza con la temporizzazione dell'acrofase di aMT6s. Anche se si è scoperto che i ritmi circadiani della maggior parte dei partecipanti si spostavano nella direzione prevista rispetto al programma di lavoro imposto, si è anche scoperto che questo spostamento era variabile tra gli individui. Ciò suggerisce che alcuni individui possono avere più difficoltà ad adattarsi a orari precoci o tardivi, causando modesto disallineamento circadiano. La combinazione di questi metodi ha migliorato l'interpretazione di queste conclusioni.
I dati sul sonno raccolti hanno anche permesso di comprendere meglio perché le valutazioni della fatica e le prestazioni sono cambiate rispetto ai diversi orari di lavoro. Ad esempio, si è scoperto che durante le partenze anticipate e finali, le valutazioni samn-Perelli e le prestazioni PVT erano più scarse di giorno in ognuno di questi programmi. Questo ha senso, perché i piloti hanno ottenuto meno sonno durante le partenze anticipate e finiture tardive rispetto al basale, il che significava che stavano accumulando debito di sonno con ogni giorno su quegli orari. Al contrario, anche le prestazioni del PVT sono state più ridotte di giorno durante le pianificazioni di avvio di metà giornata con carico di lavoro elevato. Durante il programma di mezzogiorno, la quantità di sonno ottenuta dai piloti non era diversa dalla durata del sonno durante la raccolta dei dati di base. Di conseguenza, questa scoperta suggerisce che le prestazioni più scarse osservate durante gli orari di lavoro di mezzogiorno non erano probabilmente guidate da una restrizione del sonno acuta. Sarebbe stato molto difficile interpretare le valutazioni di fatica e i dati sulle prestazioni senza i dati di sonno, rendendo importante la combinazione di questi metodi.
Anche se questi metodi sono stati progettati e implementati con successo, questo approccio può comportare alcune sfide. Ad esempio, è possibile che i partecipanti dimentichino quando o come completare alcune procedure. È utile comunicare regolarmente con i volontari per confermare che stanno completando le attività secondo il protocollo, soprattutto durante la prima fase della raccolta delle urine. Inoltre, il rischio di perdita di dati aumenta con l'aumentare della durata dello studio, perché gli individui possono perdere o danneggiare i loro dispositivi di studio. Se uno studio è previsto per diverse settimane, come è stato il caso di questo studio, allora può essere auspicabile scaricare i dati al punto medio dello studio per ridurre la potenziale perdita di dati e rivedere la conformità con il protocollo. Dati insufficienti o mancanti possono ridurre l'interpretazione dei risultati, quindi occorre prestare attenzione per garantire che le persone raccolgono i dati in modo appropriato.
Esistono molte possibili applicazioni per questi metodi in altre impostazioni operative. Questi metodi possono essere utilizzati per caratterizzare il sonno, la fase circadiana, la fatica e le prestazioni nelle occupazioni con pratiche di pianificazione insolite o considerazioni ambientali, ad esempio durante il volo spaziale o le operazioni militari. Inoltre, ci sono molti interventi promettenti e contromisure valutati in ambienti di laboratorio, come l'uso di luce arricchita di blu per accelerare il cambiamento di fase circadiano, il pipping strategico sul posto di lavoro, l'ipnotica per massimizzare il sonno opportunità e stimolanti come la caffeina per migliorare la vigilanza. Anche se tali approcci possono essere dimostrati efficaci in condizioni di laboratorio controllate, l'impiego di tali strumenti e tecnologie in ambienti operativi deve essere valutato per confermare la loro efficacia nel ridurre la fatica nel mondo reale. La combinazione di attività, diari del sonno, informazioni di fase circadiana, valutazioni della fatica e raccolta PVT, combinata con un'applicazione software facile da usare per facilitare l'amministrazione delle attività, fornisce dati adeguati per valutare l'efficacia degli interventi. La combinazione di questi metodi ha un significativo potenziale di traduzione per altri ambienti operativi complessi, in cui potrebbe essere difficile implementare sforzi di raccolta dati più invasivi.

La fatica, dovuta alla perdita di sonno e al disallineamento circadiano, è una grave minaccia per la sicurezza nelle occupazioni che richiedono 24 ore di funzionamento, orari irregolari e ore di lavoro prolungate1,2. La ricerca di laboratorio è stata determinante nel caratterizzare come i cambiamenti nella durata del sonno e nella tempistica influenzano la successiva vigilanza e le prestazioni3,4,5. Questi studi costituiscono la base per le raccomandazioni di gestione del rischio di affaticamento e le pratiche di programmazione del lavoro negli ambienti operativi6.
In questo manoscritto, uno studio sul campo delle operazioni aeronautiche viene utilizzato per dimostrare un approccio per la raccolta di dati di sonno, circadiano, fatica e prestazioni in complesse impostazioni operative7. Abbiamo studiato 44 piloti di compagnie aeree per oltre 34 giorni mentre volavano un programma che includeva periodi di voli di metà mattina, voli in anticipo, voli di metà giorno ad alto carico di lavoro e voli in ritardo che sono atterrati dopo la mezzanotte. Ogni blocco di lavoro è stato separato da 3-4 giorni di riposo. I piloti hanno raccolto dati oggettivi e soggettivi per l'intero periodo di studio, compresi i giorni di volo e di riposo.
Date le differenze tra ambienti di laboratorio e ambienti reali, l'implementazione di strategie e contromisure sviluppate in laboratorio non sempre si traducono in operazioni come previsto. Differenze individuali, un'ampia gamma di orari di lavoro operativi, operazioni irregolari e imprevedibili, pratiche organizzative e cultura, e accordi di lavoro sono alcuni dei fattori che possono complicare l'applicazione della scienza in pratica uso operativo. Di conseguenza, è importante valutare l'impatto di tali interventi utilizzando metodi coerenti e affidabili per valutare il sonno, i ritmi circadiani, la fatica o la vigilanza e le prestazioni. Il livello di monitoraggio e raccolta dei dati deve essere mantenuto proporzionale ai livelli previsti di affaticamento e ai rischi associati alla sicurezza nell'ambito di un'operazione8. Inoltre, in qualsiasi ambiente sensibile alla sicurezza, il mantenimento di operazioni sicure è fondamentale per il protocollo investigativo.
Il metodo gold standard per valutare la durata e la qualità del sonno è attraverso la polisonnografia (PSG), che comporta la misurazione dell'attività cerebrale, della frequenza cardiaca, del movimento degli occhi e dell'attività muscolare attraverso una raccolta di elettrodi e sensori posizionati sul cuoio capelluto, sul viso, e petto. Anche se robusto, PSG non è pratico per la raccolta di informazioni sul sonno nella maggior parte degli ambienti operativi. Molti dispositivi indossabili sono stati sviluppati per stimare la tempistica, la durata e la qualità del sonno, ma pochi sono stati convalidati9,10. La combinazione di attività indossata da polso e diari del sonno quotidiani è stata ampiamente utilizzata per stimare il sonno negli studi sul campo in una serie di occupazioni11,12,13,14 e sono stati convalidati contro il PSG, mostrando concordanza per la durata del sonno15. Inoltre, l'utilizzo di attività e diari del sonno per gli studi sul campo pone un basso onere di sforzo sui partecipanti allo studio, perché la maggior parte dei dispositivi di attività sono indossati sul polso non dominante e rimossi solo per la doccia o il nuoto, proprio come un orologio da polso. Allo stesso modo, un diario del sonno ben progettato, presentato su un telefono o un dispositivo touch-screen, in genere può essere completato dai partecipanti in meno di due min.
Il ciclo sonno-veglia è coordinato dal pacemaker circadiano situato nei nuclei soprachiasmatici dell'ipotalamo16. Questo pacemaker sincronizza anche molti altri aspetti della funzione biologica come la temperatura corporea e i ritmi ormonali (ad esempio, melatonina e cortisolo). Il ritmo circadiano endogeno è vicino, ma non esattamente, 24 h; pertanto, deve essere reimpostato ogni giorno per consentire una sincronizzazione stabile (cioè l'intrappolamento) al giorno di 24 ore. L'agente di reimpostazione principale del pacemaker circadiano è la luce. Negli ambienti operativi che richiedono pianificazioni non standard e operazioni di 24 ore, può verificarsi un disallineamento circadiano, in cui l'unità circadiana per dormire coincide con il lavoro programmato11. È possibile determinare quando il pacemaker circadiano sta promuovendo il sonno e la veglia misurando la tempistica di picco (cioè la fase circadiana) dei ritmi dei segnali biologici che sono controllati dal ritmo circadiano.
È importante misurare la fase circadiana dopo l'attuazione delle contromisure al fine di comprendere meglio se tali tecniche sono riuscite ad allineare il pacemaker circadiano con il programma di lavoro imposto. Molte delle uscite del sistema circadiano utilizzato per determinare la fase nelle impostazioni di laboratorio sono soggette a mascheramento, rendendole inadatte all'uso in un ambiente di campo. Ad esempio, i cambiamenti circadiani della temperatura corporea sono difficili da rilevare in individui liberi che possono impegnarsi in attività come l'esercizio fisico che altera la loro temperatura corporea. La melatonina è acutamente soppressa dall'esposizione alla luce, rendendo impossibile la raccolta di melatonina nel sangue o nella saliva in situazioni in cui la luce non può essere controllata. Tuttavia, 6-sulfatoxymelatonina (aMT6s), il principale metabolita della melatonina, viene espulso nelle urine ed è meno influenzato dagli effetti di mascheramento della luce, rendendolo un candidato ideale per misurare la fase circadiana in ambienti operativi17, 18.
Oltre a misurare i cambiamenti nella fisiologia, è anche importante misurare l'impatto dei cambiamenti del programma di lavoro sulla fatica soggettiva o sulla vigilanza. Mentre ci sono diverse scale disponibili per misurare diversi aspetti di vigilanza e fatica, il più comunemente utilizzato in aviazione sono il 7-point Samn-Perelli Scala fatica (SP)19 e 9-point Karolinska Sleepiness Scale (KSS)20. L'SP è anche comunemente usato negli studi sul campo dei turnisti in una vasta gamma di occupazioni21,22,23,24. Il KSS è stato convalidato in base a misure oggettive di sonnolenza come l'elettroencefalografia (EEG) e i movimenti lenti dell'occhio di rotolamento20,25, così come le prestazioni25. Questa scala è comunemente utilizzata negli studi sia in laboratorio che nel campo24,26. Ci possono essere altre scale soggettive che sono appropriate per diversi turni o ambienti professionali. È importante scegliere una scala che è stata convalidata e idealmente ha soglie significative per i livelli di vigilanza "accettabile". Ad esempio, i punteggi KSS su 7 sono associati ad alti livelli di segni fisiologici di sonnolenza e prestazioni di guida compromesse25,27, mentre le valutazioni Samn-Perelli si riferiscono direttamente ai compiti di volo28. Per lo studio descritto in questo manoscritto, è stato utilizzato il Samn-Perelli, perché è stato originariamente sviluppato come misura di fatica soggettiva in una popolazione di studio composta da piloti. 28 mi la più del 24
Anche se la misurazione del sonno e della fase circadiana è una componente importante nella valutazione di un intervento, un risultato primario di interesse per gli studi sul campo è in genere prestazioni oggettive. Ci sono una varietà di test che sono stati sviluppati per valutare le prestazioni cognitive, ma il test più sensibile e affidabile per misurare gli effetti della perdita di sonno e disallineamento circadiano è il Sforzo Vigilanza Psicomotora (PVT). Il PVT originale (PVT-192) è un semplice test del tempo di reazione, in cui a un individuo viene presentato uno stimolo e viene richiesto di rispondere allo stimolo premendo un pulsante il più rapidamente possibile29. Il PVT è stato convalidato in condizioni di perdita di sonno acuta e cronica e disallineamento circadiano4,5,30. La durata del compito può essere variata in base alla progettazione dello studio31,32; anche se, la durata tradizionale di 10 min è preferito negli studi di laboratorio33,34. mentre un PVT di durata di 5 min è in genere più fattibile negli studi sul campo in cui le richieste operative possono interferire con la somministrazione del test35.
Inoltre, il PVT mostra pochi o nessun effetto di apprendimento ed è semplice da usare, rendendolo un test pratico per la distribuzione in ambienti sul campo in cui i partecipanti allo studio non possono essere osservati durante i test36. L'ubiquità dei dispositivi touch-screen consente una facile distribuzione del PVT, ma i ricercatori dovrebbero essere cauti quando si implementa il PVT, perché ci sono numerosi aspetti dei dispositivi touch-screen che possono introdurre errori nella raccolta di dati PVT37 ,38. Ad esempio, diverse combinazioni hardware e software hanno latenze di sistema diverse e altre applicazioni in esecuzione in background possono introdurre errori sconosciuti nei tempi di reazione registrati. Di conseguenza, è importante raccogliere dati PVT utilizzando un PVT convalidato, con hardware e software coerenti, con WiFi e con tutte le altre applicazioni disattivate. Inoltre, dato che non è pratico osservare i partecipanti allo studio durante i test in ambienti operativi, è fondamentale che i partecipanti siano addestrati a completare ogni PVT con il dispositivo con lo stesso orientamento, utilizzando lo stesso dito38, 39.
Ognuno di questi elementi di raccolta dei dati è importante e questi strumenti sono stati utilizzati in altri studi operativi negli ultimi40,41,42,43. Tuttavia, oltre alle sfide descritte in precedenza, può essere difficile ottenere la conformità alle procedure di studio quando i partecipanti sono tenuti a completare le attività in modo indipendente, soprattutto quando tali attività includono una componente sensibile al tempo. Un elemento finale importante nella raccolta dei dati negli ambienti operativi è l'organizzazione delle informazioni in modo da semplificare il completamento tempestivo delle attività da parte degli utenti. L'applicazione NASA PVT per dispositivi touchscreen può essere personalizzata per presentare le attività ai partecipanti in sequenza, guidandoli attraverso procedure di studio. Ad esempio, nello studio qui presentato, i piloti delle compagnie aeree sono dotati di dispositivi touchscreen precaricati con un'applicazione che viene utilizzata per completare i diari del sonno ogni mattina e sera. I dispositivi sono utilizzati anche per completare i test PVT e le valutazioni della fatica, tra le altre attività, al mattino, al top di discesa (TOD) di ogni volo, post-volo e la sera prima di andare a letto. Questa presentazione di informazioni ha permesso ai piloti di completare le procedure di studio con il minimo inconveniente per i loro compiti legati al lavoro.
Può essere molto difficile raccogliere dati tra i piloti, in quanto la natura del lavoro richiede loro di percorrere lunghe distanze e lavorare in spazi ristretti (cioè cabine di pilotaggio) con molte distrazioni e carichi di lavoro spesso imprevedibili. Nonostante queste sfide, è fondamentale raccogliere dati in questa popolazione, perché la fatica del pilota è una minaccia per le operazioni di aviazione sicure40,44,45. L'elevata intensità delle operazioni aeree favorisce il degrado delle prestazioni dell'equipaggio e aumenta il rischio di incidenti legati alla fatica46,47,48,49,50. Utilizzando la combinazione di metodi descritti sopra, abbiamo misurato il sonno, i ritmi circadiani, la fatica e le prestazioni tra 44 piloti di compagnie aeree a corto raggio nell'arco di 34 giorni. Durante lo studio, i piloti hanno volato un programma fisso che includeva una raccolta di dati di base con 5 giorni di voli di metà mattina, quattro voli in anticipo, quattro voli di metà giorno ad alto carico di lavoro e quattro voli in ritardo atterrati dopo la mezzanotte. Ogni blocco di lavoro è stato separato da 3-4 giorni di riposo. Questi risultati dimostrano come la raccolta completa dei dati, comprese le misure del sonno, i ritmi circadiani, la fatica e le prestazioni, possa essere utilizzata in ambienti operativi.
In questo caso, lo scopo dello studio era quello di valutare il sonno, i ritmi circadiani, la fatica e le prestazioni in base all'ora di inizio del dovere come segue. 1) Linea di base: durante il primo blocco di servizio, tutti i piloti hanno lavorato 5 giorni, ciascuno dei quali comprendeva due voli di circa 2 h ciascuno, a partire dalla metà del mattino, per consentire un adeguato episodio di sonno notturno. Questo blocco è stato seguito da 4 giorni di riposo. 2) Inizio anticipato: durante il blocco anticipato, tutti i piloti lavoravano 5 giorni, ciascuno con due voli di circa 2 ore, ciascuno a partire dalle 5:00 e dalle 8:00. Questo blocco è stato seguito da 3 giorni di riposo. 3) Turni ad alto carico di lavoro a metà giornata: durante il blocco di servizio di metà giornata, tutti i piloti lavoravano 5 giorni, ciascuno dei quali comprendeva 2-4 voli di 2-6 h ciascuno, a partire da circa metà giornata. Questo blocco è stato seguito da 3 giorni di riposo. 4) Finiture tardive: durante il blocco di servizio tardivo, tutti i piloti hanno lavorato 5 giorni, che comprendevano due voli di circa 3 h ciascuno, a partire dal tardo pomeriggio intorno alle 16:00 e terminando intorno a mezzanotte. Questo blocco è stato seguito da 3 giorni di riposo.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Actiwatch Spectrum Pro</td>
			<td>Philips Respironics, Bend OR, USA</td>
			<td>1099351</td>
			<td>The number listed in the Catalog Number section is the Reference number for Actiwatch Spectrum Pro.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPod Touch 5Th gen</td>
			<td>Apple Inc., Cupertino CA, USA</td>
			<td>A1509</td>
			<td>The number listed in the Catalog Number section is the Model number. Newer generations of iPods can be used for data collection.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medline DYND30261 Zip-Style Biohazard Specimen Bags, Plastic, Latex Free, 9&#34; Length, 6&#34; Width, Clear</td>
			<td>Medline Industries, Inc., Northfield IL</td>
			<td>DYND30261</td>
			<td>The number listed in the catalog Number section is the Part number</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medline DYND80024 24 hours Urine Collection Bottle, 3000 mL</td>
			<td>Medline Industries, Inc., Northfield IL</td>
			<td>DYND80024</td>
			<td>The number listed in the catalog Number section is the Part number</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Moveland 3ml Disposable Plastic Transfer Pipettes</td>
			<td>Moveland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nordic Ice NOR1038 No-Sweat Reusable Long-Lasting Gel Pack, 16 oz. (Pack of 3)</td>
			<td>Nordic Cold Chain Solutions</td>
			<td>0858687005050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Office Depot Brand Print-Or-Write Color Permanent Inkjet/Laser File Folder Labels, OD98817, 5/8&#34; x 3 1/2&#34;, Dark Blue</td>
			<td>Office Depot, Inc.Boca Raton FL, USA</td>
			<td>660-426</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Philips Actiware 6.0.9</td>
			<td>Respironics, Inc., Murrysville PA, USA</td>
			<td>1104776</td>
			<td>This software is used to analyze sleep recorded through Actiwatch Spectrum Pro</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Push cap, neutral for 7 mL tubes</td>
			<td>Sarstedt, Numbrecht, Germany</td>
			<td>65.793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SAS software 9.4</td>
			<td>SAS Institute, Cary, NC</td>
			<td>https://www.sas.com/en_us/software/visual-statistics.html</td>
			<td>This software is used to analyze the data. Any statistical software (e.g., SPSS, R) can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shipping material</td>
			<td>FedEx, USPS, UPS</td>
			<td></td>
			<td>Any company can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Specimen Collector Urine/Stool White 26 oz.</td>
			<td>McKesson Corporation, San Francisco CA</td>
			<td>16-9522</td>
			<td>The number listed in the catalog Number section is the Part number</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube 7 mL, 50x16mm, PS</td>
			<td>Sarstedt, Numbrecht, Germany</td>
			<td>58.485</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in complex operational environments

La perdita di sonno e il disallineamento circadiano contribuiscono a una percentuale significativa di incidenti e incidenti operativi. Le contromisure e i progetti di programmazione del lavoro volti a mitigare l'affaticamento sono in genere valutati in ambienti di laboratorio controllati, ma l'efficacia della traduzione di tali strategie in ambienti operativi può essere difficile da valutare. Questo manoscritto riassume un approccio per raccogliere dati di sonno, circadiano, fatica e prestazioni in un ambiente operativo complesso. Abbiamo studiato 44 piloti di compagnie aeree per oltre 34 giorni mentre volavano un programma fisso, che includeva una raccolta di dati di base con 5 giorni di voli di metà mattina, quattro voli in anticipo, quattro voli di metà giornata ad alto carico di lavoro e quattro voli in ritardo che sono atterrati dopo la mezzanotte. Ogni blocco di lavoro è stato separato da 3-4 giorni di riposo. Per valutare il sonno, i partecipanti indossavano un monitor di attività convalidato dalla ricerca consumata dal polso continuamente e completavano i diari del sonno giornalieri. Per valutare la fase circadiana, ai piloti è stato chiesto di raccogliere tutte le urine prodotte in quattro o otto bidoni orari durante le 24 ore dopo ogni blocco di dazio per la valutazione di 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s), che è un biomarcatore del ritmo circadiano. Per valutare l'affaticamento soggettivo e le prestazioni oggettive, ai partecipanti è stato fornito un dispositivo touch screen utilizzato per completare il Samn-Perelli Fatigue Scale e Psychomotor Vigilance Task (PVT) durante e dopo ogni volo, e al risveglio, metà giornata, e Coricarsi. Utilizzando questi metodi, si è scoperto che la durata del sonno è stata ridotta durante le partenze iniziali e le finiture tardive rispetto alla linea di base. Fase circadiana spostato secondo il programma di dovere, ma c'era una vasta gamma nel picco aMT6s tra gli individui in ogni programma. Le prestazioni del PVT sono state peggiori nelle prime fasi, nei carichi di lavoro elevati e nelle pianificazioni tardive rispetto al basale. Nel complesso, la combinazione di questi metodi è stata pratica ed efficace per valutare l'influenza della perdita di sonno e della fase circadiana sulla fatica e le prestazioni in un ambiente operativo complesso.

Utilizzando i metodi descritti, siamo stati in grado di raccogliere oltre 700 giorni di dati e oltre 3.000 PVT e valutazioni della fatica tra 44 piloti a corto raggio7. L'obiettivo di questo studio era quello di caratterizzare i cambiamenti nel sonno, nella fase circadiana, nella valutazione della fatica e nelle prestazioni tra i piloti a corto raggio per inizio e carico di lavoro durante i voli diurni.
Per tenere conto della progettazione dello studio all'interno dei soggetti, tutti gli effetti di condizione sono stati valutati per i risultati del sonno e delle prestazioni utilizzando l'analisi ripetuta delle misure della varianza con covarianze non strutturate, utilizzando il partecipante come fattore ripetuto. Per valutare se i risultati di sonno e prestazioni variavano in base al giorno in base a un determinato programma, sono stati applicati modelli di effetti misti lineari ai cambiamenti di sonno e prestazioni per giorno. Per tenere conto delle differenze individuali nell'adattamento a un determinato programma, l'intercettazione e la pendenza sono state autorizzate a variare in base all'individuo.
Il primo obiettivo affrontato con questi metodi è stato quello di esaminare l'impatto dell'orario di inizio del dovere sul sonno. La durata del sonno, l'ora di andare a dormire, il tempo di veglia e la qualità del sonno sono stati calcolati utilizzando il diario del sonno e l'attivigrafia. Un esempio dell'actogram derivato dal monitoraggio attività è illustrato nella Figura 7. È stato dimostrato che la tempistica e la durata del sonno variavano in modo significativo in funzione dell'ora di inizio del lavoro utilizzando l'analisi di regressione a effetti misti. La tabella 1 mostra l'ora di andare a dormire, l'ora di veglia, la durata del sonno e la qualità del sonno per tipo di programma, come riportato dai partecipanti nel diario del sonno. I partecipanti sono andati a letto in media intorno alle 23:10 (SD - 1:41) sul blocco di base. L'ora di andare a dormire per il blocco di orario dei dazi anticipati differiva significativamente dalla linea di base (p < 0,01) con i partecipanti che segnalavano le prime ore di andare a dormire. Anche gli orari di perlatura per gli orari di mezzogiorno e di fine servizio differivano significativamente dalla linea di base (p < 0,01), con i partecipanti che segnalavano orari di andare a dormire più tardi. I partecipanti sono andati a letto in modo significativo più tardi (p < 0,01) nei giorni di riposo rispetto al basale.
Nella figura 8 viene visualizzata la durata media del sonno derivata per giorno per ogni tipo di pianificazione. I partecipanti hanno ottenuto un sonno significativamente inferiore (p < 0,01) alle partenze anticipate rispetto al basale. La durata del sonno negli altri tipi di pianificazione non era diversa dalla linea di base. Latenza del sonno e l'efficienza del sonno ottenuta da attività non erano significativamente diversi dalla linea di base per uno qualsiasi dei tipi di pianificazione. Wake dopo l'insorgenza del sonno (WASO) era significativamente diverso per le prime partenze rispetto al basale (p < 0,05), con i piloti che riportavano di essere più svegli durante le prime partenze. Non vi sono state differenze tra la linea di base e altri tipi di pianificazione. Non vi sono state differenze significative tra i giorni di riposo e la linea di base.
Il secondo obiettivo affrontato con questi metodi è stato quello di esaminare l'impatto dell'ora di inizio del dazio sulla fase circadiana, misurato da aMT6. La tempistica di picco (acrofase) del ritmo aMT6s è un marcatore affidabile della fase circadiana58. La figura 9 mostra un esempio del ritmo circadiano di aMT6s superiore a 24 h per un individuo, mentre la figura 10 mostra l'acrofase di aMT6s per ogni individuo che ha partecipato alle procedure di raccolta delle urine per blocco di studio. Coerentemente con i risultati sul sonno, si è scoperto che la fase circadiana media è stata significativamente spostata in base all'ora di inizio del lavoro. È importante notare le informazioni di raccolta dei dati mancanti in Figura 10. Alcuni individui hanno avuto difficoltà con le procedure di raccolta delle urine per alcuni dei blocchi o hanno dimenticato di registrare i tempi della loro raccolta di campioni. In questi casi, non è stato possibile generare stime affidabili della fase circadiana dalla concentrazione di aMT6s e di conseguenza mancano alcuni dati. In situazioni in cui la raccolta di informazioni sulla fase circadiana è importante, può essere prudente chiamare i partecipanti prima di ogni raccolta di urina per assicurarsi che le procedure siano seguite correttamente.
Il terzo obiettivo affrontato con questi metodi è stato quello di esaminare l'impatto del tempo di inizio del dazio sulla fatica auto-segnalata misurata da SP e sulle prestazioni oggettive misurate dal PVT. Coerentemente con i risultati ottenuti con il sonno, utilizzando l'analisi di regressione con effetti misti, abbiamo scoperto che sia i tempi di affaticamento (Tabella 2) che i tempi di reazione PVT (Figura 11) erano peggiori durante le partenze anticipate, i turni di metà giorno ad alto carico di lavoro e le finiture tardive, relativo alla raccolta dei dati di base (p < 0.001 SP; p < 0.01 PVT RT). I partecipanti hanno mostrato un aumento significativo degli intervalli per ogni tipo di pianificazione rispetto alla linea di base (p < 0,01 in anticipo; p < 0,05 metà giornata; p < 0,01 in ritardo). Le prestazioni nei giorni di riposo erano simili a quelle della linea di base. Questi risultati sono descritti anche nella tabella 3.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig01.jpg"> Figura 1: Protocollo di studio per ora del giorno per ogni giorno dello studio. Le barre grigio scuro rappresentano i periodi di volo, inclusi il tempo di segnalazione pre-volo (barre aperte) e le barre grigio chiaro rappresentano i periodi di sonno. I giorni da 1 a 5 rappresentano il blocco di servizio di base, i giorni 10-14 rappresentano l'inizio del primo dovere, i giorni 18-22 rappresentano l'inizio del dovere di mezzogiorno e i giorni 26-30 rappresentano gli inizi in ritardo. Le barre ombreggiate rappresentano il blocco del primo giorno post-servizio quando viene raccolta l'urina. Questa cifra è riprodotta da Flynn-Evans et al.7. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig01large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig02.jpg"> Figura 2: Il dispositivo di monitoraggio dell'attività/accelerometro indossato sul polso della mano non dominante. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig02large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig03.jpg"> Figura 3: Esempio di test eseguiti durante i giorni di riposo utilizzando l'applicazione touchscreen. Da sinistra a destra: (A) la pagina principale dell'app visualizza due collegamenti; (B) il giorno di riposo mostra tre collegamenti: mattina, mezzogiorno, sera; (C) il collegamento del mattino visualizza le prove effettuate al mattino; (D) il collegamento di mezzogiorno visualizza i test effettuati nel pomeriggio e (E) il collegamento serale visualizza il test effettuato la sera. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig03large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig04.jpg"> Figura 4: Kit urina. Il kit contiene (A) un cappello orinatoio o un contenitore per la raccolta orinatoio, (B), (C) ottodio di raccolta urina, (D) etichette adesive bianche, (E) un sacchetto per il rischio biologico, (F) e spedizione (G) Materiali. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig04large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig05.jpg"> Figura 5: Esempio del registro di raccolta delle urine.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig06.jpg"> Figura 6: Attività di Vigilanza psicomotoria (PVT). (A) Il dispositivo touchscreen è orientato in posizione orizzontale e i pollici vengono visualizzati sullo schermo all'inizio del test. (B) i tempi di reazione vengono visualizzati su un riquadro rettangolare nella parte centrale superiore dello schermo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig06large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig07.jpg"> Figura 7: Actogramma dei cicli sonno-veglia su 24 h per 14 giorni. Il colore blu scuro rappresenta i periodi di sonno; l'azzurro rappresenta i periodi di riposo. Il colore nero rappresenta il movimento. Il colore giallo rappresenta la luce. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig07large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig08.jpg"> Figura 8: Durata media del sonno derivata dall'attività per giorno per ogni tipo di pianificazione. Il giorno 1 rappresenta la notte di sonno prima del primo periodo di lavoro di un determinato blocco. Un asterisco indica una differenza significativa (Se < 0,05, P < 0,01) nei mezzi tra la condizione di base e il blocco di avvii anticipati. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig08large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig09.jpg"> Figura 9: profilo aMT6 per i cinque contenitori per la raccolta delle urine per ogni episodio di raccolta dati per un singolo partecipante. I dati vengono stampati due volte. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig09large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig10.jpg"> Figura 10: 6-sulfatoxymelatonina (aMT6) acrofase (picco) per ora (24 ore) di nadir circadiano e tipo di programma per ogni individuo. Cerchi pieni e aperti, triangoli, quadrati rappresentano i singoli partecipanti. Questa figura è riprodotta da Flynn-Evans et al.7<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig10large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59851/59851fig11.jpg"> Figura 11: Attività di reazione media (PVT) psicomotoria (PVT), intervalli (RT >500ms) e velocità di risposta (media 1/RT) per giorno per ogni tipo di pianificazione. Gli asterischi che seguono ogni pendenza indicano cambiamenti nelle prestazioni di giorno in quella condizione. Le parentesi indicano le differenze nella pendenza tra le prestazioni della linea di base e la pendenza delle prestazioni in ciascuna delle altre condizioni (<a0>p; 0,05 USD</a0>, <a1>p</a1> ). Linea di base: cerchi pieni, cerchi aperti, cerchi aperti, triangoli pieni a metà giornata, triangoli aperti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59851/59851fig11large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Programma di lavoro</td>
			<td>N</td>
			<td>Ora di andare a letto (h, SD)</td>
			<td>Tempo di riattivazione (h, SD)</td>
			<td>Durata del sonno (h, SD)</td>
			<td>Qualità del sonno (SD)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Linea di base (rif.)</td>
			<td>39</td>
			<td>23:10 (1:41)</td>
			<td>7:20 (1:49)</td>
			<td>8.2 (0.9)</td>
			<td>2.4 (0.7)</td>
		</tr>
<tr>
<td>presto</td>
			<td>42</td>
			<td>21:14 (1:01)**</td>
			<td>4:29 (0:47)</td>
			<td>7.4 (0.9)**</td>
			<td>2.5 (0.6)</td>
		</tr>
<tr>
<td>mezzogiorno</td>
			<td>41</td>
			<td>01:19 (0:43)**</td>
			<td>9:11 (0:58)</td>
			<td>7.9 (1.1)</td>
			<td>2.3 (0.6)</td>
		</tr>
<tr>
<td>essere in ritardo</td>
			<td>40</td>
			<td>02:18 (1:07)**</td>
			<td>9:57 (1:11)</td>
			<td>7.8 (1.4)*</td>
			<td>2.3 (0.7)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Giorni di riposo</td>
			<td>42</td>
			<td>23:47 (0:50)**</td>
			<td>8:16 (0:58)</td>
			<td>8.5 (0.9)*</td>
			<td>2.4 (0.5)</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabella 1: Risultati del sonno derivati dal diario (bedtime, tempo di veglia, durata del sonno e qualità del sonno) per tipo di programma. < 0,05, < 0,01; h - ora, SD - deviazione standard. Questa tabella è riprodotta da Flynn-Evans et al.7
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Programma di lavoro</td>
			<td>Media (SD)</td>
			<td>valore p</td>
		</tr>
<tr>
<td>Linea</td>
			<td>3.51 (0.80)</td>
			<td>arbitro.</td>
		</tr>
<tr>
<td>Prezio</td>
			<td>4.03 (0.88)</td>
			<td>< 0.001</td>
		</tr>
<tr>
<td>Dazio di mezzogiorno</td>
			<td>3.85 (0.90)</td>
			<td>< 0.001</td>
		</tr>
<tr>
<td>Dovere tardivo</td>
			<td>3.85 (0.89)</td>
			<td>< 0.001</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabella 2: Mezzi e deviazione standard per i punteggi Samn-Perelli (SP) per blocco di dazi. Una valutazione più alta indica una maggiore fatica.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Programma di lavoro</td>
			<td>n (partecipanti)</td>
			<td>Tempo medio di reazione (ms, SD)</td>
			<td>Velocità di risposta (s, SD)</td>
			<td>Lapse medi (> 500 ms)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Linea di base (rif.)</td>
			<td>38</td>
			<td>236 (48)</td>
			<td>4.84 (0.61)</td>
			<td>3.1 (4.1)</td>
		</tr>
<tr>
<td>presto</td>
			<td>40</td>
			<td>257 (70)**</td>
			<td>4.63 (0.66)**</td>
			<td>4.4 (5.4)**</td>
		</tr>
<tr>
<td>mezzogiorno</td>
			<td>39</td>
			<td>261 (62)**</td>
			<td>4.56 (0.66)**</td>
			<td>4.7 (5.1)*</td>
		</tr>
<tr>
<td>essere in ritardo</td>
			<td>38</td>
			<td>266 (64)**</td>
			<td>4.51 (0.63)**</td>
			<td>4.7 (5.0)**</td>
		</tr>
<tr>
<td>Giorni di riposo</td>
			<td>40</td>
			<td>249 (56)</td>
			<td>4.69 (0.62)</td>
			<td>4.0 (4.5)</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabella 3: Attività di vigilanza psicomotoria (PVT) tempo di reazione medio (RTT), velocità di risposta (media 1/RT) e scali (RT > 500 ms) per tipo di pianificazione. < 0,05, < 0,01; questa tabella è riprodotta da Flynn-Evans et al.7

Watch this Scientific Journal Video about Collecting Sleep, Circadian, Fatigue, and Performance Data in Complex Operational Environments at JoVE.com

Collecting Sleep, Circadian, Fatigue, and Performance Data in Complex Operational Environments

La perdita di sonno e il disallineamento circadiano contribuiscono a numerosi incidenti operativi e incidenti. L'efficacia delle contromisure e dei progetti di programmazione del lavoro volti a mitigare la fatica può essere difficile da valutare in ambienti operativi. Questo manoscritto riassume un approccio per la raccolta di dati di sonno, circadiano, fatica e prestazioni in ambienti operativi complessi.

Raccolta di dati sul sonno, circadiani, fatica e prestazioni in ambienti operativi complessi

Sleep loss and circadian misalignment contribute to a meaningful proportion of operational accidents and incidents. Countermeasures and work scheduling ...

È difficile raccogliere dati di vigilanza e prestazioni in ambienti operativi. Il nostro protocollo fornisce una suite di strumenti per la raccolta di dati di contromisure a fatica nel mondo reale. Il nostro protocollo consente la valutazione del sonno, delle prestazioni e della fase circadiana in ambienti operativi complessi.Queste tecniche possono essere utilizzate per valutare la prevalenza della carenza di sonno e del disallineamento circadiano in più coorti operative. Queste tecniche potrebbero anche informare meglio lo stato longitudinale delle conseguenze a lungo termine sulla salute della perdita cronica del sonno e del disallineamento circadiano. Poiché i partecipanti non sono supervisionati dal personale di ricerca, è fondamentale descrivere completamente le procedure di raccolta dei dati e fare il check-in frequentemente con i partecipanti.Prima di iniziare la procedura di raccolta dei dati, selezionare un monitoraggio attività convalidato rispetto alla polisonnografia in un ambiente di laboratorio. Istruisci ogni partecipante a indossare il monitor di attività in modo aderente e fissato saldamente al polso della mano non dominante durante l'intero periodo sperimentale. Le rimozioni del monitoraggio dell'attività per attività come il nuoto o la doccia devono essere annotate nel diario del sonno quotidiano al fine di distinguere le rimozioni del monitor di attività dall'inattività durante i sonnellini.Se il monitoraggio attività include una funzione dell'indicatore di evento, chiedi al partecipante di toccare l'indicatore ogni volta che il monitoraggio attività viene rimosso. Per aiutarci con l'analisi. Istruisci il partecipante a premere il marcatore dell'evento quando va a letto e si sveglia per ogni episodio di sonno per migliorare le informazioni ottenute nel diario del sonno e per assistere nell'analisi.Dopo aver assegnato il monitoraggio attività al partecipante, selezionare un'applicazione da utilizzare per la raccolta giornaliera dei dati. Fare in modo che il partecipante completi un questionario di base con informazioni demografiche, prima di impegnarsi in qualsiasi procedura di studio per aiutare nell'interpretazione dei risultati dello studio. Istruisi il partecipante a completare il diario del sonno utilizzando l'app prima e dopo l'episodio di sonno principale.Al risveglio dall'episodio di sonno principale, il partecipante indica il tempo di risveglio, il numero e la durata dei risvegli e la qualità del sonno. Istruisci i partecipanti a documentare le durate e i tempi di eventuali sonnellini e gli orari previsti del letto nel diario del sonno poco prima di andare a letto. Per il monitoraggio PVT leggi le seguenti istruzioni a ciascun partecipante per assicurarti che ogni partecipante riceva lo stesso corso di formazione.Tieni il dispositivo in posizione orizzontale ogni volta e passa il mouse su ciascuno dei pollici sul dispositivo entro pochi millimetri dallo schermo per tutto il tempo in cui stai facendo il test. Durante il test tocca lo schermo usando il pollice della mano dominante. Questa è la mano con cui in genere scrivi.Non appena vedi i numeri rossi scorrere nella casella devi usare il pollice dalla mano dominante per rispondere agli stimoli in tutti i test. I numeri nel display mostrano quanto velocemente hai risposto ogni volta, più piccolo è il numero, meglio hai fatto. Cerca di fare del tuo meglio e ottenere il numero più basso possibile ogni volta.Se tocchi lo schermo troppo presto prima che appaiano i numeri, vedrai un messaggio di errore FS che indica un falso inizio. Se tocchi usando il braccio non dominante, vedrai il messaggio ERR che indica un errore evitare FS ed ERR. Se dimentichi di sollevare il pollice, la schermata di prova ti ricorderà dopo un breve periodo di tempo.Dimostra la posizione corretta del dispositivo touch screen e la posizione del pollice mentre prende il PVT e istruisci il partecipante a mantenere il dispositivo touch screen in modalità aereo con il wifi spento in ogni momento. Istruisci il partecipante ad avviare il PVT in un momento privo di distrazioni. Se si verificano distrazioni, il partecipante nota il numero di distrazioni all'interno dell'applicazione dopo il test.Oltre alla discesa di ogni volo, il partecipante comunica con il suo partner di lavoro per assicurarsi che possa prendersi del tempo a parte per completare le attività di studio e che l'ambiente sia privo di distrazioni. Per misurare la produzione di 6-solfossimelatonina per stimare la fase circadiana fornire al partecipante un kit di urina, un registro delle urine e istruzioni il giorno dell'allenamento. Il kit urinario include un cappello orinatoio o brocca orinatoio.Diversi pipett, cinque tubi di raccolta delle urine etichettati per collezione 24 ore su 24, due tubi extra ed etichette di adesivi bianchi, sacchetti di serratura con zip biohazard puliti. Materiali di spedizione, una confezione di ghiaccio, un registro di raccolta delle urine e una copia delle istruzioni per riferimento durante ogni blocco di raccolta. Informare il partecipante di raccogliere tutta l'urina prodotta in un periodo di 24 ore a partire dal momento in cui il partecipante si sveglia per la prima raccolta di urina del giorno, continuando in blocchi di quattro ore durante il giorno e un blocco di otto ore durante la notte per un totale di cinque campioni.Per ottenere un campione di urina istruire il partecipante a utilizzare un nuovo pipett per ogni campione per trasferire una piccola quantità di urina dal contenitore di raccolta in un nuovo piccolo tubo per campione fino a quando il tubo non è almeno mezzo pieno. Dopo aver tappato il partecipante deve etichettare il tubo con il numero che indica il campione di raccolta del giorno. Il tubo etichettato deve quindi essere posto in una grande borsa a rischio biologico con serratura a cerniera e la borsa deve essere posizionata nella scatola di spedizione con una confezione fredda.Quindi assicurati che a ciascun partecipante sia fornita un'etichetta di spedizione prepagata e pre-indirizzata. Qui viene mostrato un esempio di un actigramma derivato da un monitoraggio delle attività utilizzato per tenere traccia della durata del sonno, dell'ora di coricarsi, del tempo di riattivazione e della qualità del sonno. Per questo individuo la tempistica e la durata del sonno variavano significativamente in funzione dell'ora di inizio del lavoro valutata dall'analisi di regressione degli effetti misti.Questa tabella rappresentativa mostra l'ora di coricarsi, l'ora di riattivazione, la durata del sonno e la qualità del sonno per tipo di pianificazione, come riportato da più partecipanti nei diari del sonno. I partecipanti sono andati a letto in media intorno alle 23:10 sul blocco di base, l'ora di andare a dormire per il blocco del programma di servizio anticipato differiva significativamente dalla linea di base con i partecipanti che segnalavano le prime ore di andare a dormire prima degli orari di inizio del servizio anticipato. Anche le ore di coricarsi per gli orari di mezzogiorno e di fine servizio differivano significativamente dalla linea di base con i partecipanti che segnalavano le ore successive di coricarsi.I partecipanti sono andati a letto significativamente più tardi nei giorni di riposo rispetto alla linea di base. I partecipanti hanno ottenuto un sonno significativamente inferiore nelle prime partenze rispetto alla linea di base, mentre la durata del sonno sugli altri tipi di pianificazione non era diversa dalla linea di base. 6-Sulatoxymelatonina acro fasi per ogni individuo che ha partecipato alle procedure di raccolta delle urine per blocco di studio ha dimostrato che coerentemente con i risultati sul sonno la fase circadiana principale è stata significativamente spostata in base all'ora di inizio del lavoro.L'utilizzo di risultati dell'analisi di regressione degli effetti misti era simile sia per i lapses che per la velocità di risposta sul PVT. I partecipanti hanno mostrato aumenti significativi delle lapse per ogni tipo di pianificazione rispetto alla linea di base. Mentre le prestazioni dei partecipanti nei giorni di riposo erano simili alla linea di base.Il passo più importante in questa procedura è la formazione adeguata dei partecipanti per completare il compito di studio. In particolare per la raccolta dei dati PVT. Questa combinazione di metodi e applicazioni radicate nei test consente la raccolta di dati di sonno, prestazioni e fase circadiana in ambienti operativi.

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Valutare prestazioni funzionali nel<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

Ricerca

Comportamento

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Eye Tracking, cortisolo, e un sonno vs Wake Ritardo di consolidamento: combinazione di metodi per scoprire un effetto interattivo di sonno e di cortisolo su Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

Impostazione multifunzionale per lo studio di controllo del motore umano Utilizzando la Stimolazione Magnetica Transcranica, Elettromiografia, Motion Capture, e la realtà virtuale

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Il tapis roulant fatica di prova: un test semplice, high-throughput di stanchezza simile comportamento per il mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms ECoGs and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Manipolazione di epilettiforme Electrocorticograms (ECoGs) e sonno in ratti e topi con l&#39;agopuntura

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

Un metodo di calcolo per quantificare le attività circadiana volare

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. ...

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Determinazione non invasiva, High-throughput di durata di sonno in roditori

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

A High-performance Liquid Chromatography Measurement of Kynurenine and Kynurenic Acid: Relating Biochemistry to Cognition and Sleep in Rats

Una misura di cromatografia liquida ad alte prestazioni della chinurenina e acido chinurenico: materia biochimica di cognizione e di sonno in ratti

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite ...

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Deprivazione di sonno cronica nel topo cuccioli per mezzo di Gentle Handling

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Misure automatizzate di sonno e di attività locomotrice in caverna messicano

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...