Søvn, Lys, Sirkadian, Sentral oksidativ stress

Millioner av voksne i USA varierer sin dag-til-dag søvntiming for å tilpasse seg sosiale og arbeidskrav. Disse uregelmessige søvnmønstrene fremmer dårlig og utilstrekkelig søvn. Kronisk utilstrekkelig søvn øker risikoen for feil, ulykker og utvikling av ulike helseforstyrrelser inkludert nevrodegenerative sykdommer. De underliggende mekanistiske banene som uregelmessige søvnmønstre fremmer kognitiv svikt og nevrodegenerative sykdommer forblir dårlig forstått, og det foreslåtte arbeidet vil adressere dette kritiske kunnskapshullet. Våre foreløpige data indikerer at uregelmessige søvnmønstre induserer sirkadisk misforhold som vi hypotesiserer er forårsaket av uregelmessige mønstre av lyseksponering. Støttende denne hypotesen viser våre pilotdata at implementering av søvn- og sirkadisk-informert belysning (SCIL) dempet sirkadisk misforhold og forbedret kognitiv funksjon, selv i nærvær av uregelmessig søvntiming. I tillegg viser våre pilotstudier at mer søvnforstyrrelse korrelerte med mer oksidativ stress (OS) i hjerneområder som er assosiert med kognitiv funksjon hos mennesker, og følgelig korrelerte mer OS i disse regionene med dårligere kognitiv ytelse. Sammenlagt antyder våre resultater at sirkadisk misforhold og OS assosiert med utilstrekkelig søvn kan være i den årsakssammenhengende banen for kognitiv svikt på grunn av uregelmessige søvnmønstre, og SCIL kan være en potensiell motforholdsregel. Derfor er målet med dette prosjektet å bestemme innvirkningen av kronisk variabel søvnmangel (CVSD), som en modell for uregelmessige søvnmønstre, på sirkadisk misforhold, OS og kognisjon. I tillegg vil vi utforske rollen til omgivelseslyseksponering og innvirkningen av SCIL-betingelser i et CVSD-paradigme (2 sykluser av to påfølgende netter med 3 timers søvn etterfulgt av en 8-timers gjenopprettelsessøvn) på nevrofysiologiske og nevrokognitive utfall. I en 7-netters inneliggende studie vil unge friske voksne bli randomisert til en av fire betingelser: svaklys-kontroll (8 timers søvn hver natt), svaklys CVSD, romlys CVSD og SCIL CVSD. De primære utfallene inkluderer sirkadisk faseresetting, OS via sentral glutathion målt med magnetresonansspektroskopi, og kognitiv ytelse. Studiens mål er å: (1) Bestemme den årsakssammenhengende rollen til lyseksponering i sirkadisk faseresetting i CVSD, (2) evaluere innvirkningen av SCIL i CVSD på sirkadisk faseresetting, søvn og kognisjon, (3) evaluere innvirkningen av søvnmangel og sirkadisk faseresetting i CVSD på OS, og (4) evaluere sammenhengen mellom kognisjon og sentral OS i CVSD. Vårt arbeid vil være en omfattende evaluering av to mekanistiske baner - sirkadisk misforhold og OS - som kan bidra til kognitiv svikt assosiert med uregelmessige søvnmønstre. Vi forventer at vårt eksperimentelle og analytiske paradigme vil være en grunnleggende ressurs som kan utvides til fremtidige studier som undersøker mekanismer for kognitiv svikt og nevrodegenerative sykdommer assosiert med søvntap og uregelmessige søvnmønstre, og ha en positiv folkehelseinnvirkning ved å veilede terapeutiske strategier for pasienter med søvnforstyrrelser og befolkningen generelt som opplever kronisk variabel søvnmangel.