TISSLEEP Study

Sleep is considered essential for the transition of daily experiences into long-term memories. We are investigating a specific brain rhythm called the K-complex, which appears during deep sleep and is thought to play a key role in this consolidation process. We use non-invasive brain stimulation (Temporal Interference Stimulation, TIS) and brief sounds to influence these rhythms. By measuring brain activity with EEG, we aim to understand how the interaction between different brain regions (the orbitofrontal cortex and the thalamus) helps us consolidate what we have learned during the day.

The goal of this project is to causally examine the neural pathways underlying auditory-evoked K-complexes during sleep and their role in memory consolidation. We use Temporal Interference Stimulation (TIS), a novel method that allows us to stimulate deeper brain structures non-invasively. The project follows a stepwise approach across several sub-studies:

1. Wake Study (Pilot & Proof-of-Concept): We first test how stimulating the orbitofrontal cortex affects the brain's reaction to unexpected sounds and attention while participants are awake.
2. SleepEEG Study: We then move to the sleep laboratory to see if the stimulation can influence the generation of K-complexes during deep sleep.
3. SleepMemo Study: Finally, we investigate if modulating these brain rhythms actually changes how well participants remember information (like word pairs) after a night of sleep.
    

If you are german-speaking, we would be happy to have you as a participant

Wer kann teilnehmen?

• Alter zwischen 18 und 40 Jahren.
• Gute Deutschkenntnisse
• Guter allgemeiner Gesundheitszustand
• Keine regelmässige Einnahme von Medikamenten (ausschliesslich hormonelle Verhütung) oder Drogen.
• Keine metallischen Implantate (z.B. Herzschrittmacher, Retainer etc.).
• Keine Schwangerschaft oder Stillzeit.

Was erwartet Sie?

• Informationstermin: Online-Gespräch (ca. 30–60 Min.)
• Voruntersuchung: MRT-Termin am Kinderspital Zürich (ca. 2 Std.) zur Erstellung eines individuellen Kopfmodells
• Untersuchungstermin: Termin mit EEG-Messung, non-invasive Hirnstimulation (TIS) und einem Aufmerksamkeitstest (ca. 2.5 Std.)

Risiken und Belastungen

In diesem Forschungsvorhaben werden ausschliesslich nicht-invasive und risikoarme Verfahren eingesetzt.

• Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT-Untersuchung ist ein etabliertes, sicheres Verfahren. Als belastend können Lärm, enge Platzverhältnisse oder längeres ruhiges Liegen empfunden werden. Gesundheitsschädliche Wirkungen sind bei Einhaltung der üblichen Sicherheitsregeln nicht bekannt.
• Temporale Interferenzstimulation (TIS): TIS ist eine nicht-invasive Methode der Hirnstimulation, die in der Forschung zur Modulierung der Hirnaktivität eingesetzt wird. Unter den Elektroden können vorübergehende Empfindungen wie Kribbeln, Wärme, Jucken oder ein leichter Druck auftreten. Diese sind in der Regel mild und klingen rasch ab. Schwere oder langfristige Nebenwirkungen wurden bisher nicht beobachtet.
• Elektroenzephalographie (EEG): Die EEG-Untersuch ist ebenfalls ein etabliertes und risikoarmes Verfahren. Bei sehr empfindlicher Haut können kurzfristig leichte Rötungen und Druckpunkte unter den Elektroden entstehen, die innerhalb kurzer Zeit (ca. 15min) wieder verschwinden.

Freiwilligkeit und Datenschutz

Ihre Teilnahme ist absolut freiwillig. Sie können Ihre Zusage jederzeit und ohne Angabe von Gründen widerrufen, ohne dass Ihnen daraus Nachteile entstehen. Alle erhobenen Daten werden streng vertraulich behandelt und verschlüsselt (pseudonymisiert) gespeichert. Nur das direkte Studienteam hat Zugriff auf die Liste, die Ihre Identität mit den Daten verknüpft. Bei einer Nicht-Teilnahme werden Ihre Daten wieder gelöscht.

Entschädigung:

Für Ihren Zeitaufwand erhalten Sie eine finanzielle Entschädigung von CHF 135.- insgesamt. Bei Unterbrechung der Studie werden die absolvierten Sitzungen nach einem vorab festgelegten Tarif erstattet.

Interessiert?
Hier registrieren: redcap.kispi.uzh.ch

Group Leader: Prof. Dr. Reto Huber
Project Leader: Dr. Sara Fattinger

PhD Students: Eve Schumacher & Aline Brunner
Institution: University Children's Hospital Zurich, Department of Development Pediatrics (Entwicklungspädiatrie)
We are regularly looking for interns, bachelor and master students. If you are interested in our projects, feel free to contact us at reto.huber@kispi.uzh.ch.

• SNSF-SPARK Grant (CRSK-3_237156/1)
• Priority Grant der Universität Zürich (“Adaptive Brain Circuits in Development and Learning”, AdaBD)