Sen, Światło, Rytm dobowy, Centralny stres oksydacyjny

Miliony dorosłych w Stanach Zjednoczonych zmieniają codzienne godziny snu, aby dostosować się do wymagań społecznych i zawodowych. Te nieregularne harmonogramy snu sprzyjają złej i niewystarczającej ilości snu. Przewlekły niedobór snu zwiększa ryzyko błędów, wypadków i rozwoju różnych zaburzeń zdrowotnych, w tym chorób neurodegeneracyjnych. Podstawowe mechanistyczne szlaki, przez które nieregularne harmonogramy snu przyczyniają się do upośledzenia funkcji poznawczych i chorób neurodegeneracyjnych, pozostają słabo poznane, a proponowane badania wypełnią tę kluczową lukę w wiedzy. Nasze wstępne dane wskazują, że nieregularne harmonogramy snu indukują rozregulowanie rytmu dobowego, które, jak przypuszczamy, jest spowodowane nieregularnymi wzorcami ekspozycji na światło. Wspierając tę hipotezę, nasze dane pilotażowe pokazują, że wdrożenie oświetlenia opartego na wiedzy o śnie i rytmie dobowym (SCIL) zmniejszyło rozregulowanie rytmu dobowego i poprawiło funkcje poznawcze, nawet przy obecności nieregularnego czasu snu. Dodatkowo, nasze badania pilotażowe pokazują, że większe zaburzenia snu korelowały z większym stresem oksydacyjnym (OS) w obszarach mózgu związanych z funkcjami poznawczymi u ludzi, a co za tym idzie, większy OS w tych regionach korelował z gorszymi wynikami poznawczymi. Podsumowując, nasze wyniki sugerują, że rozregulowanie rytmu dobowego i OS związane z niedoborem snu mogą znajdować się na szlaku przyczynowym upośledzenia funkcji poznawczych spowodowanego nieregularnymi harmonogramami snu, a SCIL może być potencjalnym środkiem zaradczym. Dlatego celem tego projektu jest określenie wpływu przewlekłego zmiennego niedoboru snu (CVSD), jako modelu nieregularnych harmonogramów snu, na rozregulowanie rytmu dobowego, OS i funkcje poznawcze. Dodatkowo, zbadamy rolę ekspozycji na światło otoczenia oraz wpływ warunków SCIL w paradygmacie CVSD (2 cykle dwóch kolejnych nocy po 3 godziny snu, po których następuje jedna noc regeneracyjna z 8 godzinami snu) na wyniki neurofizjologiczne i neuropoznawcze. W 7-nocnym badaniu stacjonarnym młodzi zdrowi dorośli zostaną losowo przydzieleni do jednego z czterech warunków: kontrola przy słabym świetle (8 godzin snu każdej nocy), CVSD przy słabym świetle, CVSD przy świetle pokojowym oraz CVSD przy SCIL. Główne wyniki obejmują resetowanie fazy rytmu dobowego, OS mierzony poprzez centralny glutation za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego oraz wydajność poznawczą. Cele badania to: (1) Określenie przyczynowej roli ekspozycji na światło w resetowaniu fazy rytmu dobowego w CVSD, (2) ocena wpływu SCIL w CVSD na resetowanie fazy rytmu dobowego, sen i funkcje poznawcze, (3) ocena wpływu niedoboru snu i resetowania fazy rytmu dobowego w CVSD na OS, oraz (4) ocena związku między funkcjami poznawczymi a centralnym OS w CVSD. Nasza praca będzie kompleksową oceną dwóch mechanistycznych szlaków – rozregulowania rytmu dobowego i OS – które mogą przyczyniać się do upośledzenia funkcji poznawczych związanych z nieregularnymi harmonogramami snu. Oczekujemy, że nasz eksperymentalny i analityczny paradygmat stanie się podstawowym zasobem, który może być rozszerzony na przyszłe badania dotyczące mechanizmów upośledzenia funkcji poznawczych i chorób neurodegeneracyjnych związanych z utratą snu i nieregularnymi harmonogramami snu, oraz będzie miał pozytywny wpływ na zdrowie publiczne poprzez ukierunkowanie strategii terapeutycznych dla pacjentów z zaburzeniami snu i ogólnie dla populacji doświadczającej przewlekłego zmiennego niedoboru snu.