Søvn, Lys, Cirkadian, Central Oxidativ Stress

Millioner af voksne i USA varierer deres daglige søvntiming for at imødekomme sociale og arbejdsmæssige krav. Disse uregelmæssige søvnmønstre fremmer dårlig og utilstrækkelig søvn. Kronisk utilstrækkelig søvn øger risikoen for fejl, ulykker og udvikling af forskellige helbredsforstyrrelser inklusive neurodegenerative sygdomme. De underliggende mekanistiske veje, hvorved uregelmæssige søvnmønstre fremmer kognitiv svækkelse og neurodegenerative sygdomme, forbliver dårligt forstået, og det foreslåede arbejde vil adressere dette kritiske videnshul. Vores foreløbige data indikerer, at uregelmæssige søvnmønstre inducerer cirkadian misalignment, som vi formoder skyldes uregelmæssige mønstre af lyseksponering. Ved at understøtte denne hypotese viser vores pilotdata, at implementering af søvn- og cirkadian-informeret belysning (SCIL) dæmpede cirkadian misalignment og forbedrede kognitiv funktion, selv i nærvær af uregelmæssig søvntiming. Derudover viser vores pilotundersøgelser, at mere søvnforstyrrelse korrelerede med mere oxidativ stress (OS) i hjerneregioner, der er forbundet med kognitiv funktion hos mennesker, og følgelig korrelerede mere OS i disse regioner med dårligere kognitiv præstation. Samlet set antyder vores resultater, at cirkadian misalignment og OS forbundet med utilstrækkelig søvn kan være i den kausale vej for kognitiv svækkelse på grund af uregelmæssige søvnmønstre, og SCIL kan være en potentiel modforanstaltning. Derfor er formålet med dette projekt at bestemme virkningen af kronisk variabel søvnmangel (CVSD), som en model for uregelmæssige søvnmønstre, på cirkadian misalignment, OS og kognition. Derudover vil vi udforske rollen af omgivelseslys og virkningen af SCIL-betingelser i et CVSD-paradigme (2 cyklusser af to på hinanden følgende nætter med 3 timers søvn efterfulgt af en 8-timers genopretningssøvn) på neurofysiologiske og neurokognitive resultater. I en 7-nætters indlæggelsesundersøgelse vil unge sunde voksne blive randomiseret til en af fire betingelser: svagt lys kontrol (8 timers søvn hver nat), svagt lys CVSD, stuebelysning CVSD og SCIL CVSD. De primære resultater omfatter cirkadian fasejustering, OS via centralt glutathion målt ved magnetisk resonansspektroskopi og kognitiv præstation. Formålene med undersøgelsen er: (1) At bestemme den kausale rolle af lyseksponering i cirkadian fasejustering i CVSD, (2) evaluere virkningen af SCIL i CVSD på cirkadian fasejustering, søvn og kognition, (3) evaluere virkningen af søvnmangel og cirkadian fasejustering i CVSD på OS, og (4) evaluere sammenhængen mellem kognition og central OS i CVSD. Vores arbejde vil være en omfattende evaluering af to mekanistiske veje - cirkadian misalignment og OS - der kan bidrage til kognitiv svækkelse forbundet med uregelmæssige søvnmønstre. Vi forventer, at vores eksperimentelle og analytiske paradigme vil være en grundlæggende ressource, der kan udvides til fremtidige undersøgelser, der undersøger mekanismer for kognitiv svækkelse og neurodegenerative sygdomme forbundet med søvnmangel og uregelmæssige søvnmønstre, og have en positiv folkesundhedsmæssig indvirkning ved at guide terapeutiske strategier for patienter med søvnforstyrrelser og den generelle befolkning, der oplever kronisk variabel søvnmangel.