Sueño, Luz, Circadiano, Estrés Oxidativo Central

Millones de adultos en EE. UU. varían su horario de sueño diario para adaptarse a las demandas sociales y laborales. Estos horarios de sueño irregulares promueven un sueño deficiente e insuficiente. El sueño insuficiente crónico aumenta el riesgo de errores, accidentes y el desarrollo de diversos trastornos de salud, incluida la enfermedad neurodegenerativa. Las vías mecanicistas subyacentes por las que los horarios de sueño irregulares promueven el deterioro cognitivo y la enfermedad neurodegenerativa siguen siendo poco conocidas, y el trabajo propuesto abordará esta brecha crítica de conocimiento. Nuestros datos preliminares indican que los horarios de sueño irregulares inducen una desalineación circadiana que hipotetizamos es causada por patrones irregulares de exposición a la luz. Apoyando esta hipótesis, nuestros datos piloto muestran que la implementación de iluminación informada por el sueño y el ritmo circadiano (SCIL) atenuó la desalineación circadiana y mejoró la función cognitiva, incluso en presencia de horarios de sueño irregulares. Además, nuestros estudios piloto muestran que una mayor alteración del sueño se correlacionó con más estrés oxidativo (OS) en regiones cerebrales asociadas con la función cognitiva en humanos, y consecuentemente más OS en estas regiones se correlacionó con un peor rendimiento cognitivo. En conjunto, nuestros resultados sugieren que la desalineación circadiana y el OS asociados con el sueño insuficiente pueden estar en la vía causal del deterioro cognitivo debido a horarios de sueño irregulares y que SCIL puede ser una contramedida potencial. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto es determinar el impacto de la deficiencia crónica variable de sueño (CVSD), como modelo de horarios de sueño irregulares, en la desalineación circadiana, OS y la cognición. Además, exploraremos el papel de la exposición a la luz ambiental y el impacto de las condiciones SCIL en un paradigma de CVSD (2 ciclos de dos noches consecutivas de 3 h de sueño seguidas de una noche de recuperación de 8 h) en los resultados neurofisiológicos y neurocognitivos. En un estudio hospitalario de 7 noches, adultos jóvenes sanos serán asignados aleatoriamente a una de cuatro condiciones: control con luz tenue (8 h de sueño cada noche), CVSD con luz tenue, CVSD con luz de habitación y CVSD con SCIL. Los resultados principales incluyen el restablecimiento de fase circadiana, OS a través del glutatión central medido por espectroscopia de resonancia magnética, y rendimiento cognitivo. Los objetivos del estudio son: (1) Determinar el papel causal de la exposición a la luz en el restablecimiento de fase circadiana en CVSD, (2) evaluar el impacto de SCIL en CVSD sobre el restablecimiento de fase circadiana, sueño y cognición, (3) evaluar el impacto de la deficiencia de sueño y el restablecimiento de fase circadiana en CVSD sobre el OS, y (4) evaluar la asociación entre cognición y OS central en CVSD. Nuestro trabajo será una evaluación integral de dos vías mecanicistas (desalineación circadiana y OS) que pueden contribuir al deterioro cognitivo asociado con horarios de sueño irregulares. Esperamos que nuestro paradigma experimental y analítico sea un recurso fundamental que pueda extenderse a estudios futuros que examinen los mecanismos de deterioro cognitivo y enfermedades neurodegenerativas asociadas con la pérdida de sueño y horarios de sueño irregulares, y tenga un impacto positivo en la salud pública guiando estrategias terapéuticas para pacientes con trastornos del sueño y la población general que experimenta deficiencia crónica variable de sueño.