睡眠、光、概日リズム、中枢酸化ストレス

米国では何百万人もの成人が、社会的・仕事上の要求に対応するため、日々の睡眠時間を変動させています。 これらの不規則な睡眠スケジュールは、質の悪い睡眠や不十分な睡眠を促進します。 慢性的な睡眠不足は、エラーや事故のリスクを高め、神経変性疾患を含む様々な健康障害を発症するリスクを増加させます。 不規則な睡眠スケジュールが認知障害や神経変性疾患を促進する根本的なメカニズム経路は、まだ十分に理解されておらず、提案される研究はこの重要な知識のギャップに対処します。 我々の予備データは、不規則な睡眠スケジュールが概日リズムの不整合を誘発することを示しており、これは不規則な光曝露パターンによって引き起こされると仮説を立てています。 この仮説を支持するように、我々のパイロットデータは、睡眠および概日リズムを考慮した照明（SCIL）を導入することで、不規則な睡眠時間があっても概日リズムの不整合が緩和され、認知機能が改善されることを示しています。 さらに、我々のパイロット研究は、より多くの睡眠障害が、ヒトの認知機能に関連する脳領域におけるより多くの酸化ストレス（OS）と相関し、結果としてこれらの領域におけるより多くのOSがより悪い認知パフォーマンスと相関することを示しています。 まとめると、我々の結果は、睡眠不足に関連する概日リズムの不整合とOSが、不規則な睡眠スケジュールによる認知障害の因果経路にある可能性があり、SCILが潜在的な対策となる可能性があることを示唆しています。 したがって、このプロジェクトの目的は、不規則な睡眠スケジュールのモデルとしての慢性的な変動睡眠不足（CVSD）が、概日リズムの不整合、OS、および認知に与える影響を明らかにすることです。 さらに、我々は、CVSDパラダイム（3時間睡眠を2晩連続で行い、その後8時間の回復睡眠を1回行うサイクルを2回繰り返す）における周囲光曝露の役割とSCIL条件の影響を、神経生理学的および神経認知的アウトカムについて探求します。 7泊の入院研究において、若年健康成人は、以下の4つの条件のいずれかに無作為に割り当てられます：薄暗い光対照（毎晩8時間睡眠）、薄暗い光CVSD、室内光CVSD、およびSCIL CVSD。 主要アウトカムには、概日位相リセット、磁気共鳴分光法により測定される中心グルタチオンによるOS、および認知パフォーマンスが含まれます。 研究の目的は以下の通りです：（1）CVSDにおける概日位相リセットに対する光曝露の因果的役割を決定する、（2）CVSDにおけるSCILの概日位相リセット、睡眠、および認知への影響を評価する、（3）CVSDにおける睡眠不足と概日位相リセットのOSへの影響を評価する、（4）CVSDにおける認知と中心OSの関連を評価する。 我々の研究は、不規則な睡眠スケジュールに関連する認知障害に寄与する可能性のある2つのメカニズム経路—概日リズムの不整合とOS—を包括的に評価するものとなります。 我々は、我々の実験的および分析的なパラダイムが、睡眠不足や不規則な睡眠スケジュールに関連する認知障害および神経変性疾患のメカニズムを検討する将来の研究に拡張可能な基礎的リソースとなり、睡眠障害を有する患者や慢性的な変動睡眠不足を経験する一般集団全体に対する治療戦略を導くことで、公衆衛生に肯定的な影響を与えることを期待しています。