Сон, Свет, Циркадные ритмы, Центральный оксидативный стресс

Миллионы взрослых в США изменяют ежедневное время сна, чтобы соответствовать социальным и рабочим требованиям. Эти нерегулярные графики сна способствуют плохому и недостаточному сну. Хронический недостаток сна увеличивает риск ошибок, несчастных случаев и развития различных заболеваний, включая нейродегенеративные болезни. Основные механистические пути, посредством которых нерегулярные графики сна способствуют когнитивным нарушениям и нейродегенеративным заболеваниям, остаются мало изученными, и предлагаемая работа устранит этот критический пробел в знаниях. Наши предварительные данные указывают, что нерегулярные графики сна вызывают нарушение циркадных ритмов, которое, как мы предполагаем, вызвано нерегулярными паттернами воздействия света. Подтверждая эту гипотезу, наши пилотные данные показывают, что внедрение освещения, учитывающего сон и циркадные ритмы (SCIL), ослабляло нарушение циркадных ритмов и улучшало когнитивные функции, даже при наличии нерегулярного времени сна. Кроме того, наши пилотные исследования показывают, что большее нарушение сна коррелировало с большим окислительным стрессом (ОС) в областях мозга, связанных с когнитивной функцией у людей, и, следовательно, больший ОС в этих областях коррелировал с худшими когнитивными показателями. В совокупности наши результаты предполагают, что нарушение циркадных ритмов и ОС, связанные с недостатком сна, могут быть в причинно-следственной цепи когнитивных нарушений из-за нерегулярных графиков сна, и SCIL может быть потенциальной контрмерой. Следовательно, цель этого проекта — определить влияние хронического вариабельного дефицита сна (CVSD), как модели нерегулярных графиков сна, на нарушение циркадных ритмов, ОС и когницию. Кроме того, мы исследуем роль воздействия окружающего света и влияние условий SCIL в парадигме CVSD (2 цикла из двух последовательных ночей по 3 часа сна, за которыми следует один 8-часовой восстановительный сон) на нейрофизиологические и нейрокогнитивные исходы. В 7-дневном стационарном исследовании молодые здоровые взрослые будут рандомизированы в одно из четырёх условий: контроль с тусклым светом (8 часов сна каждую ночь), CVSD с тусклым светом, CVSD с комнатным светом и CVSD с SCIL. Первичные исходы включают перестройку циркадной фазы, ОС через центральный глутатион, измеренный с помощью магнитно-резонансной спектроскопии, и когнитивную производительность. Цели исследования: (1) определить причинную роль воздействия света в перестройке циркадной фазы при CVSD, (2) оценить влияние SCIL при CVSD на перестройку циркадной фазы, сон и когницию, (3) оценить влияние дефицита сна и перестройки циркадной фазы при CVSD на ОС, и (4) оценить связь между когницией и центральным ОС при CVSD. Наша работа будет всесторонней оценкой двух механистических путей — нарушения циркадных ритмов и ОС, — которые могут способствовать когнитивным нарушениям, связанным с нерегулярными графиками сна. Мы ожидаем, что наша экспериментальная и аналитическая парадигма станет основополагающим ресурсом, который может быть расширен для будущих исследований механизмов когнитивных нарушений и нейродегенеративных заболеваний, связанных с потерей сна и нерегулярными графиками сна, и окажет положительное влияние на общественное здоровье, направляя терапевтические стратегии для пациентов с расстройствами сна и общего населения в целом, испытывающего хронический вариабельный дефицит сна.