健康な成人における喫煙依存症と睡眠の質との相互作用

科学的背景 タバコの喫煙は主要な健康問題であり、がん、肺疾患、および心血管疾患によるかなりの罹患率と死亡率をもたらします (Taghizadeh、Vonk & Boezen、2016 年)。 たばこに含まれる主な精神活性物質と依存性物質はニコチンです (Zaparoli & Galduroz, 2012)。 ニコチン依存症は、身体的依存と心理的依存の両方が関与する複雑な現象であり (Cohrs et al., 2014)、禁煙が困難になるだけでなく、長期間禁煙した後に喫煙に戻る傾向が強くなります) Zaniewska, Przegalinski &フィリップ、2009）。

依存症の一般的な理論モデル (Koob & Volkow, 2016) は、時折の喫煙から依存症への移行には、神経生物学的ストレスシステムのアップレギュレーションが関与していると考えています。 その結果、短期間の禁煙でも、体内のニコチン濃度が低下し、感情的な離脱症状 (不安、落ち着きのなさ、いらいら、無快感) と認知的離脱症状 (記憶力と注意力の低下) の両方が誘発され、ひいては次の症状を引き起こす可能性があります。不快な感覚を和らげるために、再び喫煙したいという強迫的な衝動 (Koob & Volkow, 2016)。 いくつかの研究では、睡眠の質の低下も喫煙と禁煙の結果の 1 つであることを示唆していますが (Cohrs et al., 2014; Colrain, Trinder & Swan, 2004)、この問題は完全には調査されておらず、睡眠の質の低下が寄与しているとされています。否定的な感情的な状況や喫煙への動機は不明です。

喫煙と睡眠。 喫煙者は、不眠症などの睡眠障害をより多く報告しています (つまり、睡眠を開始して維持する能力に対する不満を反映したさまざまな苦情と、それに続く日中の眠気による総睡眠時間の大幅な減少) (Kaneita et al., 2005; Phillips & Danner, 1995)、タバコ中毒のレベルと睡眠の質の低下との間に相関関係が見られた (Palmer, Harrison & Hiorns, 1980; Patten et al., 2000)。 睡眠の質に対する喫煙の悪影響は、部分的には肺機能の障害に起因する可能性があります (Simon-Tuval et al., 2011)。 実際、ヘビースモーカーは慢性閉塞性肺疾患 (COPD) のリスクが高く (Tarasiuk et al., 2006)、生活の質の低下につながる睡眠障害を引き起こします (Scharf et al., 2011; Won & Kryger, 2014)。 さらに、若い、一見健康そうに見える適度な喫煙者でさえ、肺機能の明らかな低下が見られ、健康な成人では、肺機能と睡眠の質の間に負の相関が見られました (Phillips et al., 1989)。 しかし、この要因だけで喫煙と睡眠の質との関係を説明することはできません。研究では、禁煙の初期段階で夜中に目が覚める回数が増加することが示されているためです (Hatsukami, Hughes & Pickens, 1985; Hatsukami et al. 、1988）。

主観的な睡眠測定値の信頼性は明確ではなく、客観的な測定値からのサポートが必要です (Pillar、Malhotra & Lavie、2000)。 今日まで、睡眠ポリグラフ (PSG) テスト (脳波、筋肉の緊張、眼球運動、およびその他の測定値からなる) を使用して、アクティブおよび禁煙中の喫煙者の睡眠構造を非喫煙者の睡眠構造と比較した研究はほんの一握りです。 これらの研究では、喫煙と禁煙が睡眠の質に及ぼす悪影響が確認されました。 Zhang と同僚 (2006) は、非喫煙者と比較して、喫煙者の睡眠は、持続時間が短く、到達するまでの時間が長い (急速な眼球運動) レム睡眠、浅い睡眠 (ステージ 1) に費やされる時間が長く、深い睡眠に費やされる時間が少ないことを特徴とすることを発見しました。睡眠 (ステージ 3 および 4、徐波睡眠-SWS)、および睡眠効率の低下 (ベッドで過ごした合計時間に対する実際の睡眠時間の割合)。 同様に、喫煙者の睡眠時間は非喫煙者よりも短かった (Jaehne et al., 2012)。 同様に、禁煙を行っている個人に対して実施された PSG テストでは、夜間の覚醒回数の増加 (Prosise et al., 1994)、REM 潜時の短縮、SWS 睡眠時間の短縮、および浅い睡眠の段階の延長 (ステージ 1 2) (Moreno-Coutiño, Calderón-Ezquerro & Drucker-Colín, 2007; Wetter et al., 2000)、すべて睡眠の質の低下を示しています。 しかし、これらの PSG 研究は通常、睡眠研究所の人工的な条件下で、一晩で少数の患者に対して実施されるため、限界もありました。

睡眠の質、ストレス、喫煙への依存。 睡眠が健康だけでなく、行動や感情の安定にも重要な役割を果たしていることは広く認められています (Scharf et al., 2010; Tarasiuk et al., 2005)。 睡眠の質が悪い人は、一般の人よりも心理的ストレス、うつ病、さまざまな不安症状の割合が高くなります (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005)。 喫煙者と禁煙者の睡眠の質が低下する傾向と、適切な睡眠と行動的および感情的な安定性との相関関係は、喫煙者と禁煙者の睡眠の質の障害が心理的機能と喫煙行動に影響を与えるという仮説を立てています. この問題を調査したいくつかの研究では、48 時間禁煙するとその後の喫煙率が増加し (Hamidovic & de Wit, 2009)、禁煙中の睡眠障害は禁煙の成功に悪影響を与えることが示されました (Jaehne et al. 、2009年;ペルシコ、1992年）。 これらの発見は、ニコチンへの曝露が身体のニコチン濃度が低下したときに嫌悪の心理的症状の発症につながり、これらの不快な感覚を緩和するために喫煙への衝動に駆られるという前述の理論モデルにうまく統合されているようです (Cohen & George (Cohen & George) 、2013）。

さまざまな調査結果は、これらの嫌悪的な心理的症状が、ストレス反応を調節する神経生物学的システムの活動の増加によるものであることを示唆しています (Cohen & George, 2013)。 ストレス応答は、交感神経系と HPA (視床下部-下垂体-副腎皮質) 軸という 2 つの重要な神経内分泌系によって調節されています。 交感神経系は、危険な状況や急性ストレスの状況で覚醒レベルを高める役割を果たします。 それは主に副腎によるアドレナリンの分泌に関係しています。 研究によると、唾液中のα-アミラーゼ酵素のレベルは交感神経活動の間接的ではあるが信頼できる尺度であることが示されています (Rohleder et al., 1994)。 禁煙前後のα-アミラーゼレベルは、時間の経過とともに禁煙を持続する成功の尺度を予測することが実証されています (Duskova et al., 2010)。 HPA システムは、進行中のストレッサーへの対処に関連する生理学的反応を調節します。 具体的には、視床下部にある室傍核から脳下垂体前葉へのコルチコトロピン放出ホルモン (CRH) の分泌を誘導し、これに応答して、副腎によるコルチゾールの放出を刺激する副腎皮質刺激ホルモン (ACTH) を分泌します ( Ma et al., 2011)。 体内のコルチゾールレベルは、一般にストレッサーに反応して急激に上昇しますが、慢性的なストレス状況にある人では、HPA システムの調節が乱れる可能性があり、これは、基礎的な状況とストレスへの反応の両方でコルチゾールの分泌が減少することによって明らかになります。 (Miller、Chen & Zhou、2007 年)。 このサブレギュレーションは、ストレスへの対処の難しさを反映している可能性があります (Miller, Chen & Zhou, 2007): 低レベルのコルチゾールは、うつ病のレベルの増加 (Moraes et al., 2016)、攻撃性 (Granger, 1998)、および衝動性 (Blomqvist et al., 2007)。 ニコチンへの急性曝露はコルチゾールのレベルを一時的に上昇させるが (Newhouse et al., 1990; Winternitz & Quillen, 1977)、ストレスに反応した慢性喫煙者のコルチゾール分泌は非喫煙者に比べて減少することに注意してください (Kirschbaum, Strasburger & Langkrär 、1993; Rohleder & Kirschbaum、2006)。 さらに、研究によると、禁煙中のコルチゾールレベルの低下が示されています (Steptoe & Ussher, 2006; Targovnik, 1989)。これは、身体的および感情的な禁断症状の強度および喫煙への衝動のレベルと相関しています (Cohen, al' Absi & Collins, 2004; Targovnik, 1989);また、時間の経過とともに禁煙を持続する成功のレベルとも相関します (al'Absi et al., 2004; Frederick et al., 1998)。 これは、慢性ストレスに苦しむ人々の状況と同様に、HPA システムによるサブレギュレーションの発達による可能性があり (Richardson et al., 2008)、脳内のストレスのメカニズムの感作につながります。たとえば、大脳辺縁系の CRH の活性を高めるなどです (Vendruscolo et al., 2012)。 文献は、（ニコチンへの慢性的な暴露による）神経生物学的ストレスメカニズムの活動の増加が睡眠の質の混乱に寄与する可能性を部分的に支持しています. 例えば、α-アミラーゼの高レベルに反映されるように、日中の交感神経活動の増加は、不眠症と高度に相関しています (Nater et al., 2007)。 しかし、昼夜を問わずコルチゾール分泌のさまざまな測定値と睡眠のさまざまな指標との関係を調べたさまざまな研究では、相反する結果が得られました (Elder et al., 2014)。 最近の研究では、レム睡眠中にコルチゾールがより高い割合で生成されることが示されています。したがって、より長いレム睡眠を含む長時間の睡眠は、より高いコルチゾールレベルを生成します (Van Lenten & Doane, 2016). ストレスのレベルが上がると睡眠が妨げられる可能性がありますが、睡眠の質の低下自体がストレスの原因になる可能性があることに注意してください (Fernández-Mendoza et al., 2009; Ohayon, 2005)。

要するに、いくつかの研究は、喫煙、さらには禁煙によって睡眠が妨げられ、睡眠の質の低下が喫煙への動機付けに寄与し、禁煙の可能性を低下させる可能性があることを示唆しています. ただし、これらの研究の数は比較的少なく、その多くは主観的な報告に基づいており、その信頼性は明確ではありません. 客観的な測定を使用した少数の研究では、通常、睡眠実験室の人工的な条件下で、少数の参加者をテストしました。 特に、睡眠の質は、手首に装着して動きを分析するアクティグラフ デバイスを使用して、参加者の自然環境で長期間にわたって客観的かつ確実に測定できます (Ancoli-Israel et al., 2015; Sadeh et al. 、1989）。 しかし、これまでのところ、喫煙者の睡眠の質を評価するためにアクティグラフィーは使用されていません。 さらに、今日まで、睡眠、肺機能、ストレスシステムの機能、および喫煙の間の複雑な関係についての体系的な研究はありません。喫煙依存症の発症と持続に関連しているからです。

慢性的なタバコの喫煙は睡眠の質を損ない、ストレスメカニズムの活性を高め、ネガティブな感情状態を誘発すると仮定しています。 このように、睡眠の質を損なうプロセスと、ストレスや負の感情的症状への反応性を高めるプロセスは、相互に栄養を与え合い、最終的にストレス解消の手段として喫煙への衝動を高めます. 私たちの予備調査結果は、アクティブな喫煙者が非喫煙者と比較して睡眠の質の低下に苦しんでいることを実証することにより、この仮説を支持します (アクチグラフィーとアンケートで評価)。参加者の唾液。

研究の目的と期待される意義

私たちの研究では、喫煙依存症における睡眠障害の役割を探ります。 私たちの予備的な調査結果と入手可能な文献に基づいて、この提案の主な仮説は、喫煙、およびより多くの場合、禁煙の初期段階が睡眠の質の低下と関連しているというものです. 睡眠の質の低下は、陰性症状の重症度と禁煙の難しさの程度を予測します。 禁煙に成功すると、睡眠が正常化されます。 この仮説を調査するための実験は、次の特定の目的に対処します。

1. 喫煙者の睡眠の質の低下を予測する生理学的および心理的要因を調べる。 目標は、睡眠の質に対する喫煙の有害な影響を調査し、睡眠の質の低下が次の要因によって予測されるかどうかを調査することです。ストレスシステム（HPA軸と交感神経系）の調節の変化。 非喫煙者と比較して、喫煙者は睡眠の質が低いと予想されます。 睡眠の質への混乱のレベルは、ニコチン依存の強さ、肺機能の低下、否定的な感情のレベル、交感神経の活性化、および HPA 軸の調節解除に関連しています。
2. 禁煙が睡眠の質と関連する症状に与える影響を調査すること。 禁煙しようとする喫煙者が睡眠の質の悪化を経験するかどうか、また、この睡眠の質の悪さがストレス反応の大きさ (コルチゾールとα-アミラーゼのレベル) と感情的および認知的症状の重症度を予測できるかどうかを調べます。心理測定テスト。
3. 喫煙の動機と喫煙への再発に対する睡眠の質の役割を調査すること。 実験は、睡眠が喫煙への衝動（現在の喫煙者の場合）と禁酒喫煙者の再発の可能性を予測できるかどうかを判断します.
4. ニコチンを長期間断つことで睡眠の質が改善するかどうかを調査すること。 ここでの目的は、禁煙が最終的に睡眠の正常化と、肺機能、ストレス反応（コルチゾールとα-アミラーゼのレベル）、感情的および認知機能などの関連因子を誘発するかどうかを調べることです. 禁煙は、参加者の唾液中のコチニンの測定によって検証されます。

期待される重要性。 実験により、慢性的な喫煙によって睡眠の質が低下し、禁煙の試みが妨げられる可能性があることが示されます。 この研究は、心理的苦痛、機能不全のストレスメカニズム、肺機能の低下など、喫煙依存症と睡眠の間の相互作用を媒介する相互に関連する生理学的および心理的メカニズムに光を当てます。

提案された研究では、さまざまな強力な方法と、睡眠、依存症、呼吸器医学の分野の専門家の学際的な協力を利用して、睡眠と喫煙の相互作用を調査します。 この研究の結果は、ニコチン中毒における睡眠の役割に関する新たな洞察を提供します。 提案された研究の結果は、禁煙介入における睡眠の質の向上技術の使用を促進することが期待されています。 方法論参加者。 この研究に参加するのは、精神疾患や薬物乱用の病歴のない、18 歳から 30 歳までの男女 150 人の健康なボランティアです。 参加者の数は、研究中のドロップアウトの可能性を補うために20％を追加して、予備結果に基づいて検出力分析によって確立されました。 50 人の参加者は非喫煙者で、残りは通常の喫煙者です。 喫煙者の半分は禁煙に興味を示し、半分はそのような興味を持たない (非禁煙コントロール)。 参加者は 400 NIS (約 100 米ドル) の補償料を受け取ります。 この研究で使用されるすべての手順は、Yezreel Valley College (YVC) Institutional Review Board によって承認されています。

研究手順。 参加者は大学の学生団体から募集され、広告を通じて周辺のコミュニティからも募集されます。 すべての学習セッションは、YVC 精神生物学研究所または参加者の自宅のいずれかで、午前 7 時から午前 9 時 (起床後 30 分まで) の間に開始されます。

この研究には、禁煙を試みている喫煙者（禁煙グループ、SCG）、非喫煙者グループ（NSG）、および禁煙を試みていない喫煙者のグループ（SNCG）の3つのグループ（N = 50）が含まれます。 後者のグループは、禁煙後の特定の測定値の変化が、禁煙に関連しない時間関連のイベントによるものではないことを確認するために必要です。 研究デザインには 4 つの段階が含まれます: A) ベースライン。 B) ニコチン断ちの最初の週。 C + D) 禁煙開始から 3 か月後および 6 か月後の追跡検査。 2 つの対照グループ (すなわち、非喫煙者グループ (NSG) と禁煙を試みていない喫煙者のグループ (SNCG)) は禁煙を受けませんが、同じテストで同じ時点で評価されることに注意してください。禁煙グループです。

ベースライン フェーズ: 最初のセッションで、すべての参加者は同意書に署名し、背景情報を提供するよう求められます。 呼気中の一酸化炭素 (CO) のレベルをチェックして喫煙状態を評価した後、唾液サンプル (コルチゾールとα-アミラーゼのレベルをテストするため) を試験管 (最低 1.5 mL) に吐き出して提供するよう求められます。 ）。 参加者の喫煙状況をさらに検証するために、唾液サンプルを使用して、ニコチンの一次代謝産物であるコチニンのレベルも検出します。 参加者は、不安、うつ病、睡眠の質、および喫煙依存のレベルを評価する幅広いアンケートに回答するよう求められます (アンケートについては以下で詳しく説明します)。実行機能に関連する広範な認知スキルを評価するように設計された神経認知テスト。 さらに、彼らの肺機能はスパイロメトリーによって評価されます。 最後に、参加者の睡眠は、小型の手首装着型アクティグラフによって 1 週間にわたって継続的に監視され、今週の最後の 2 晩は PSG によって記録されます。

禁煙フェーズ: ベースライン週の終わりに、禁煙研究グループの参加者は禁煙を開始し、2 つの対照グループ (つまり、非喫煙者グループ (NSG) と禁煙を試みていない喫煙者のグループ) の参加者は禁煙を開始します。 （SNCG）は通常のルーチンを続行します。 禁煙の初日の朝、すべての参加者が唾液サンプルを提供し、ベースライン段階と同じ一連のアンケートに記入します。 すべての参加者は、2 週目も同様にアクティグラフィー装置を着用し、48 時間、72 時間、5 日、1 週間 (合計 4 回) 後に追加のセッションのためにラボに戻るように求められます。 これらのセッションのそれぞれで、参加者の喫煙状況は呼気試験によって評価され、参加者は再び唾液サンプルを提供し、同じ一連のアンケートに記入するよう求められます。 今週の最後の 2 晩は、参加者の睡眠も PSG によって記録されます。 禁欲の 7 日目の朝に、すべての参加者はまた (再び) CAB 神経認知テストを完了します。 フォローアップ段階: 禁煙グループの禁煙プロセスの 3 か月間と 6 か月間、すべての参加者に対して実施されます。 これらの各時点で、すべての参加者は追加のデータ収集セッションに召喚され、禁煙参加者のうち誰が喫煙に戻ったかが決定されます。 さらに、すべての参加者は、一連のアンケートと CAB 神経認知テストを完了するように再度求められます。 参加者の肺機能は再びスパイロメトリーで測定され、アクティグラフ装置を 1 週間装着するよう求められます。 さらに、彼らの睡眠は、PSG によって 2 晩連続で記録されます。 研究中に収集された唾液サンプルは、ELISA 分析後に破棄されます。 すべての参加者は機密性と匿名性が保証され、研究に関与するすべてのスタッフは研究の機密性を維持します。 収集されたすべての資料は、指定されたキャビネットにロックされた状態で保管されます。