Doctoral thesis

How Cognitive Factors Affect Sleep: the impact of manipulated intention, instruction, and pre-sleep arousal on sleep quality in healthy sleep

    2021

1 ressource en ligne (130 pages)

Thèse de doctorat: Université de Fribourg, 2021

English German Sleep is important for health and well-being. Nevertheless, sleep is disturbed in about 20% of the population (e.g., by insomnia) with cognition (e.g., recurrent thoughts, rumination, or worry) making sleep harder. This dissertation therefore describes three cognitive models that illustrate the influence of cognition on sleep. The first model describes how negative cognitive activity leads to physical activation and to (emotional) stress. The second model adds a neurobiological component to the first in order to further substantiate this process. The last model tries to show this connection in healthy individuals and not only in patients. This is why the activation of "sleep/wake memories" and their embodiment is in the foreground. Additionally, a reactivation component during the night is included. The three studies attempt to substantiate these models and to show how changes in cognition before falling asleep influence nighttime sleep. This should lead to a better understanding of the relationship between cognition and sleep in healthy sleepers instead of patients. The first study investigated the relationship between intention and sleep. Participants were instructed to improve or to worsen sleep intentionally. As expected, results confirmed that it is possible to sleep worse just by thinking about sleeping worse. Participants managed to increase their sleep onset latency, woke up more often, and decreased total sleep time. Furthermore, there was a misperception between objective and subjective measurements. This misperception is typical for patients with insomnia as well. The second study aimed at looking at the relationship between pre-sleep (cognitive) arousal and its effects on sleep. Participants used social media intensively for 30 minutes before sleep, as previous studies have shown its arousing effects. Social media consumption was compared with a neutral control condition and a relaxing control condition, in which participants performed a progressive muscle relaxation session for 30 minutes. Results showed that social media consumption did not increase arousal and expected effects on sleep parameters were missing. Additionally, relaxation improved sleep despite the absence of a decreased arousal. The aim of the third study was to explain the role of on-call instructions on sleep. Participants were instructed to respond to alarm sounds, which was compared to a neutral night. Furthermore, the study design introduced a sound- group with alarm sounds on both nights while the no-sound-group never got sounds. Results showed that the on-call instruction altered sleep quality, independently from the actual presentation of alarm sounds. Additionally, results showed a protective role of instruction on sleep on a neurophysiological level. Taken together, these results confirm the relationship between cognition and sleep not only in patients with insomnia but in healthy sleepers as well. The three studies showed that the pre-sleep manipulation remained active during sleep and affected sleep quality. Out of the three models, the last model explained these results the best: the MemoSleep hypothesis states that pre- sleep cognitive activity is embodied through “sleep/wake memories” and (spontaneously) reactivated during the night. Thus, these “sleep/wake memories” affect sleep quality and recovery in the next morning. The results provided by this thesis provided initial evidence for the MemoSleep hypothesis. Future research should investigate this model and implement the targeted reactivation during the night not only with sounds but with the “sleep/wake memories” to confirm these preliminary data. Schlaf ist wichtig für die Gesundheit und das Wohlbefinden. Dennoch ist der Schlaf in ca. 20% der Bevölkerung gestört (z.B. durch Insomnie) mit Kognition (z.B. wiederkehrenden Gedanken, Ruminieren oder Sorgen), welche den Schlaf verunmöglichen. In dieser Dissertation werden daher drei kognitive Modelle beschrieben, welche den Einfluss von Kognition auf Schlaf verdeutlichen. Das erste Modell zeigt, dass negative kognitive Aktivität zu körperlicher Aktivierung und zu (emotionalem) Stress führt. Das zweite Modell ergänzt das erste noch um eine neurobiologische Komponente um die Prozesse weiter zu fundieren. Das letzte Modell versucht den Zusammenhang nicht nur bei Patient*innen aufzugeigen: Daher steht die Aktivierung von «Schlaf/Wach-Erinnerungen» und deren «Embodiment» im Vordergrund. Zusätzlich wird noch eine Reaktivierungskomponente während der Nacht eingebaut. Die drei Studien versuchen diese Modelle zu belegen und aufzuzeigen wie Veränderungen der Kognition vor dem Einschlafen den Nachtschlaf beeinflusst. Dadurch soll der Zusammenhang zwischen Kognition und Schlaf nicht nur bei Patient*innen besser verstanden werden. Die erste Studie untersucht den Zusammenhang zwischen Wille und Schlaf. Dabei wurden den Versuchspersonen die Aufgabe gestellt, den Schlaf ohne weitere Hilfsmittel und allein durch Willenskraft zu verbessern oder zu verschlechtern. Erwartungsgemäss zeigte sich, dass eine Verschlechterung des Schlafs möglich war. Die Versuchspersonen schafften es die Einschlafzeit zu verlängern, häufiger Aufzuwachen und die gesamte Schlafzeit zu verringern. Dabei zeigte sich eine Fehlwahrnehmung zwischen der objektiven Messung mittels Polysomnographie und die subjektive Messung. Diese Inkongruenz ist ebenfalls typisch für Patient*innen. Die zweite Studie sollte den Zusammenhang zwischen (kognitiver) Aktivierung vor dem Einschlafen auf den Schlaf zu zeigen. Dabei mussten die Versuchspersonen in den letzten 30 Minuten vor dem Einschlafen intensiv soziale Medien nutzen, da diverse Studien zeigen konnten, dass dies zu einer Aktivierung führt. Dies wurde mit einer neutralen und einer zweiten Kontrollbedingung verglichen, bei der die Versuchspersonen während 30 Minuten ein Entspannungs-training durchführten. Es zeigte sich, dass die Konsumation sozialer Medien zu keiner Aktivierung führte und erwartete Verschlechterungen des Schlafes ausblieben. Gleichzeitig zeigte sich eine Verbesserung des Schlafes durch Entspannungstraining trotz Ausbleiben einer Verringerung der Aktivierung. Die dritte Studie wurde konzipiert, um die Rolle von Bereitschaftsdienst- Instruktionen auf den Schlaf zu klären. Die Instruktion während der Nacht auf Töne zu reagieren, wurde einer neutralen Nacht gegenübergestellt. Dabei wurde bei einer Gruppe in beiden Nächte Töne präsentiert während die zweite Gruppe nie Töne hörte. Die Studie zeigte, dass die Instruktion für Bereitschaftsdienst den Schlaf verändert und dies unabhängig von der tatsächlichen Präsentation von Tönen. Ebenfalls zeigte sich eine protektive Funktion der Instruktion auf Schlaf. Insgesamt bestätigen den Zusammenhang zwischen Kognition und Schlaf auch bei gesunden Schläfer*innen. Die Resultate zeigen, dass die Manipulation oder Instruktion vor dem Schlaf, auch während dem Schlaf aktiv bleibt und die Schlafqualität beeinflusst. Dieser Zusammenhang kann am besten durch das dritte Modell erklärt werden, da die MemoSleep-Hypothese besagt, dass die kognitive Aktivität vor dem Einschlafen in unserem Körper zum Ausdruck gebracht (z.B. durch veränderten Herzschlag) und durch «Schlaf/Wach»-Erinnerungen abgespeichert werden. Diese körperliche Veränderung wird durch eine (spontane) Reaktivierung der Erinnerungen während der Nacht aufrechterhalten und beeinflusst dadurch die Schlafqualität sowie das Wohlbefinden am nächsten Morgen. Die vorliegenden Resultate geben einen ersten Beleg und die MemoSleep-Hypothese sollte in ergänzenden Studien noch weiter überprüft werden.
Faculty
Faculté des lettres
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  • English
Classification
Psychology
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  • Ressource en ligne consultée le 2021-10-19
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