Sonno, Luce, Circadiano, Stress Ossidativo Centrale

Milioni di adulti negli Stati Uniti modificano i propri orari di sonno quotidiani per adattarsi alle esigenze sociali e lavorative. Questi programmi di sonno irregolari favoriscono un sonno scarso e insufficiente. La cronica insufficienza di sonno aumenta il rischio di errori, incidenti e lo sviluppo di vari disturbi della salute, comprese le malattie neurodegenerative. I meccanismi sottostanti attraverso i quali i programmi di sonno irregolari promuovono il deterioramento cognitivo e le malattie neurodegenerative rimangono poco compresi, e il lavoro proposto affronterà questa critica lacuna di conoscenza. I nostri dati preliminari indicano che i programmi di sonno irregolari inducono un disallineamento circadiano che ipotizziamo sia causato da schemi irregolari di esposizione alla luce. A supporto di questa ipotesi, i nostri dati pilota mostrano che l'implementazione di un'illuminazione informata sul sonno e sul ritmo circadiano (SCIL) ha attenuato il disallineamento circadiano e migliorato la funzione cognitiva, anche in presenza di orari di sonno irregolari. Inoltre, i nostri studi pilota mostrano che un maggior disturbo del sonno si è correlato con un maggiore stress ossidativo (OS) nelle regioni cerebrali associate alla funzione cognitiva negli esseri umani, e di conseguenza un maggiore OS in queste regioni si è correlato con prestazioni cognitive peggiori. Nel complesso, i nostri risultati suggeriscono che il disallineamento circadiano e l'OS associati a un sonno insufficiente potrebbero essere nella via causale del deterioramento cognitivo dovuto a programmi di sonno irregolari e che la SCIL potrebbe essere una potenziale contromisura. Pertanto, l'obiettivo di questo progetto è determinare l'impatto della cronica carenza variabile di sonno (CVSD), come modello di programmi di sonno irregolari, sul disallineamento circadiano, sull'OS e sulla cognizione. Inoltre, esploreremo il ruolo dell'esposizione alla luce ambientale e l'impatto delle condizioni SCIL in un paradigma CVSD (2 cicli di due notti consecutive di 3 ore di sonno seguite da una notte di recupero di 8 ore) sugli esiti neurofisiologici e neurocognitivi. In uno studio ospedaliero di 7 notti, giovani adulti sani saranno randomizzati a una delle quattro condizioni: controllo a luce fioca (8 ore di sonno ogni notte), CVSD a luce fioca, CVSD a luce ambiente e CVSD con SCIL. Gli esiti primari includono il ripristino della fase circadiana, l'OS attraverso il glutatione centrale misurato con spettroscopia di risonanza magnetica e le prestazioni cognitive. Gli obiettivi dello studio sono: (1) Determinare il ruolo causale dell'esposizione alla luce nel ripristino della fase circadiana nella CVSD, (2) valutare l'impatto della SCIL nella CVSD sul ripristino della fase circadiana, sul sonno e sulla cognizione, (3) valutare l'impatto della carenza di sonno e del ripristino della fase circadiana nella CVSD sull'OS, e (4) valutare l'associazione tra cognizione e OS centrale nella CVSD. Il nostro lavoro sarà una valutazione completa di due meccanismi - disallineamento circadiano e OS - che possono contribuire al deterioramento cognitivo associato a programmi di sonno irregolari. Ci aspettiamo che il nostro paradigma sperimentale e analitico sia una risorsa fondamentale che possa essere estesa a futuri studi che esaminano i meccanismi del deterioramento cognitivo e delle malattie neurodegenerative associate alla perdita di sonno e ai programmi di sonno irregolari, e abbia un impatto positivo sulla salute pubblica guidando strategie terapeutiche per pazienti con disturbi del sonno e per la popolazione generale che sperimenta cronica carenza variabile di sonno.