Slaap, Licht, Circadiaan, Centrale Oxidatieve Stress

Miljoenen volwassenen in de VS variëren hun dagelijkse slaaptiming om tegemoet te komen aan sociale en werkverplichtingen. Deze onregelmatige slaapschema's bevorderen slechte en onvoldoende slaap. Chronisch onvoldoende slaap verhoogt het risico op fouten, ongevallen en het ontwikkelen van verschillende gezondheidsstoornissen, waaronder neurodegeneratieve ziekten. De onderliggende mechanistische paden waardoor onregelmatige slaapschema's cognitieve achteruitgang en neurodegeneratieve ziekten bevorderen, blijven slecht begrepen, en het voorgestelde werk zal deze kritieke kennislacune aanpakken. Onze voorlopige gegevens geven aan dat onregelmatige slaapschema's circadiane desynchronisatie veroorzaken, wat we veronderstellen wordt veroorzaakt door onregelmatige patronen van lichtblootstelling. Ter ondersteuning van deze hypothese tonen onze pilotgegevens aan dat het implementeren van slaap- en circadiaan-geïnformeerde verlichting (SCIL) circadiane desynchronisatie verminderde en de cognitieve functie verbeterde, zelfs bij aanwezigheid van onregelmatige slaaptiming. Daarnaast tonen onze pilotstudies aan dat meer slaapverstoring correleerde met meer oxidatieve stress (OS) in hersengebieden die geassocieerd zijn met cognitieve functie bij mensen, en bijgevolg correleerde meer OS in deze gebieden met slechtere cognitieve prestaties. Samen genomen suggereren onze resultaten dat circadiane desynchronisatie en OS geassocieerd met onvoldoende slaap mogelijk in het causale pad liggen voor cognitieve achteruitgang door onregelmatige slaapschema's, en SCIL kan een potentiële tegenmaatregel zijn. Daarom is het doel van dit project om de impact van chronisch variabel slaaptekort (CVSD), als model van onregelmatige slaapschema's, op circadiane desynchronisatie, OS en cognitie te bepalen. Daarnaast zullen we de rol van omgevingslichtblootstelling en de impact van SCIL-condities in een CVSD-paradigma (2 cycli van twee opeenvolgende nachten van 3 uur slaap gevolgd door één 8-uurs herstelslaap) op neurofysiologische en neurocognitieve uitkomsten onderzoeken. In een 7-nachten intramuraal onderzoek zullen jonge gezonde volwassenen willekeurig worden toegewezen aan één van vier condities: zwaklichtcontrole (8 uur slaap elke nacht), zwaklicht CVSD, kamerlicht CVSD en SCIL CVSD. De primaire uitkomsten omvatten circadiane fase-resetting, OS via centrale glutathion gemeten door magnetische resonantiespectroscopie, en cognitieve prestaties. De doelen van de studie zijn: (1) Het bepalen van de causale rol van lichtblootstelling in circadiane fase-resetting in CVSD, (2) het evalueren van de impact van SCIL in CVSD op circadiane fase-resetting, slaap en cognitie, (3) het evalueren van de impact van slaaptekort en circadiane fase-resetting in CVSD op OS, en (4) het evalueren van de associatie tussen cognitie en centrale OS in CVSD. Ons werk zal een uitgebreide evaluatie zijn van twee mechanistische paden - circadiane desynchronisatie en OS - die kunnen bijdragen aan cognitieve achteruitgang geassocieerd met onregelmatige slaapschema's. We verwachten dat ons experimentele en analytische paradigma een fundamentele bron zal zijn die kan worden uitgebreid naar toekomstige studies die mechanismen van cognitieve achteruitgang en neurodegeneratieve ziekten geassocieerd met slaapverlies en onregelmatige slaapschema's onderzoeken, en een positieve impact op de volksgezondheid zal hebben door therapeutische strategieën te begeleiden voor patiënten met slaapstoornissen en de algemene bevolking die chronisch variabel slaaptekort ervaart.