健康成年人吸烟成瘾与睡眠质量之间的相互作用

科学背景 吸烟是一个主要的健康问题，导致癌症、肺部疾病和心血管疾病的发病率和死亡率相当高（Taghizadeh、Vonk 和 Boezen，2016 年）。 烟草中主要的精神活性和成瘾物质是尼古丁（Zaparoli & Galduroz，2012）。 尼古丁成瘾是一种复杂的现象，涉及生理和心理依赖（Cohrs et al., 2014），不仅导致戒烟困难，而且长期戒烟后有强烈的复吸倾向）Zaniewska, Przegalinski &菲利普，2009）。

一个常见的成瘾理论模型 (Koob & Volkow, 2016) 认为，从偶尔吸烟到成瘾的转变涉及神经生物学应激系统的上调。 因此，即使是短暂的戒烟导致体内尼古丁浓度降低，也会引起情绪戒断症状（焦虑、烦躁、易怒、快感缺乏）和认知戒断症状（记忆力和注意力下降），进而可能产生再次吸烟的强迫性冲动，以缓解不愉快的感觉（Koob & Volkow，2016）。 尽管一些研究表明睡眠质量下降也是吸烟和戒烟的后果之一（Cohrs 等人，2014 年；Colrain、Trinder 和 Swan，2004 年），但这个问题尚未得到充分探讨，睡眠质量下降的影响消极情绪情况和吸烟动机尚不清楚。

抽烟睡觉。 吸烟者报告了更多的睡眠障碍，例如失眠（即反映出对开始和维持睡眠能力的不满的各种抱怨，以及总睡眠时间显着减少，随后是白天嗜睡）（Kaneita 等人，2005 年；Phillips & Danner，1995 年），并发现香烟成瘾程度与睡眠质量下降之间存在相关性（Palmer、Harrison 和 Hiorns，1980 年；Patten 等人，2000 年）。 吸烟对睡眠质量的有害影响可能部分源于肺功能紊乱（Simon-Tuval 等人，2011 年）。 事实上，重度吸烟者患慢性阻塞性肺病 (COPD) 的风险很高（Tarasiuk 等人，2006 年），这会导致睡眠不安，从而导致生活质量下降（Scharf 等人，2011 年；Won 和 Kryger，2014 年）。 此外，即使在年轻、看似健康的中度吸烟者中，肺功能也明显下降，并且在健康成年人中发现肺功能与睡眠质量呈负相关（Phillips 等人，1989 年）。 然而，这个因素不能单独解释吸烟与睡眠质量之间的关系，因为研究表明在戒烟的早期阶段夜间觉醒的次数增加（Hatsukami, Hughes & Pickens, 1985; Hatsukami 等人., 1988).

主观睡眠测量的可靠性并不明确，需要客观测量的支持（Pillar、Malhotra 和 Lavie，2000 年）。 迄今为止，只有少数研究使用多导睡眠图 (PSG) 测试（包括脑电波、肌肉紧张、眼球运动和其他测量）将活跃吸烟者和戒烟者的睡眠结构与不吸烟者的睡眠结构进行比较。 这些研究证实了吸烟和戒烟对睡眠质量的有害影响。 Zhang 及其同事 (2006) 发现，与不吸烟者相比，吸烟者的睡眠特点是持续时间更短、到达（快速眼动）REM 睡眠的时间更长、浅睡眠时间更长（阶段 1）、深度睡眠时间更少睡眠（第 3 和 4 阶段，慢波睡眠-SWS），以及较低的睡眠效率（实际睡眠时间占床上总时间的百分比）。 同样，吸烟者的睡眠时间比不吸烟者短（Jaehne 等人，2012 年）。 同样，对戒烟的个人进行的 PSG 测试表明夜间觉醒次数增加（Prosise 等人，1994 年）、REM 潜伏期缩短、SWS 睡眠持续时间缩短以及浅睡眠阶段延长（第 1 阶段） 2) (Moreno-Coutiño, Calderón-Ezquerro & Drucker-Colín, 2007; Wetter et al., 2000)，睡眠质量下降的所有迹象。 然而，这些 PSG 研究也有局限性，因为它们通常是在睡眠实验室的人工条件下，在一个晚上对少数患者进行的。

睡眠质量、压力和吸烟成瘾。 人们普遍认为，睡眠在健康以及行为和情绪稳定方面起着至关重要的作用（Scharf 等人，2010 年；Tarasiuk 等人，2005 年）。 睡眠质量差的人比一般人群表现出更高的心理压力、抑郁和各种焦虑症状（Fernández-Mendoza 等人，2009 年；Ohayon，2005 年）。 吸烟者和戒烟者睡眠质量差的趋势，以及适当睡眠与行为和情绪稳定性之间的相关性提出了这样的假设，即吸烟者和戒烟者睡眠质量受损会影响他们的心理功能和吸烟行为。 调查此问题的少数研究表明，戒烟 48 小时会增加随后的吸烟率（Hamidovic＆de Wit，2009），并且戒烟期间的睡眠中断会对戒烟的成功产生负面影响（Jaehne 等人., 2009; Persico, 1992). 这些发现似乎很好地融入了上述理论模型，该模型认为，当身体尼古丁浓度下降时，接触尼古丁会导致厌恶心理症状的发展，从而导致强迫性吸烟以减轻这些不愉快的感觉（Cohen & George , 2013).

各种研究结果表明，这些令人厌恶的心理症状是由于调节压力反应的神经生物学系统活动增加所致（Cohen 和 George，2013 年）。 应激反应由两个关键的神经内分泌系统调节：交感神经系统和 HPA（下丘脑-垂体-肾上腺皮质）轴。 交感神经系统负责在危险和急性压力情况下提高觉醒水平。 它主要涉及肾上腺分泌肾上腺素。 研究表明，唾液中的 α-淀粉酶水平是一种间接但可靠的交感神经活动测量方法（Rohleder 等人，1994 年）。 已经证明，戒烟前后的 α-淀粉酶水平可以预测随着时间的推移坚持戒烟的成功程度（Duskova 等人，2010 年）。 HPA 系统调节与应对持续压力有关的生理反应。 具体来说，它诱导促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 从位于下丘脑的室旁核分泌到垂体前叶，垂体前叶作为反应分泌促肾上腺皮质激素 (ACTH)，刺激肾上腺释放皮质醇（马等人，2011 年）。 体内皮质醇水平通常会因应激源而急剧上升，但在处于慢性应激状态的人中，HPA 系统的调节可能会受到干扰，表现为基础情况和应激反应时皮质醇分泌减少（米勒、陈和周，2007 年）。 这种子调节可能反映了应对压力的困难 (Miller, Chen & Zhou, 2007)：皮质醇水平低与抑郁水平升高 (Moraes et al., 2016)、攻击性 (Granger, 1998) 和冲动（Blomqvist 等人，2007 年）。 请注意，虽然急性接触尼古丁会暂时增加皮质醇水平（Newhouse 等人，1990 年；Winternitz 和 Quillen，1977 年），但与不吸烟者相比，长期吸烟者应对压力的皮质醇分泌减少（Kirschbaum、Strasburger 和 Langkrär , 1993；Rohleder & Kirschbaum, 2006)。 此外，研究表明在戒烟期间皮质醇水平下降（Steptoe & Ussher，2006 年；Targovnik，1989 年），这与躯体和情绪戒断症状的强度以及吸烟冲动的水平相关（Cohen，al' Absi & Collins，2004 年；Targovnik，1989 年）；它还与随着时间的推移坚持戒烟的成功程度相关（al'Absi 等人，2004 年；Frederick 等人，1998 年）。 这可能是由于 HPA 系统的子调节的发展，类似于那些患有慢性压力的人的情况 (Richardson et al., 2008)，这反过来导致大脑中压力机制的敏感性, 例如增加边缘系统中 CRH 的活性 (Vendruscolo et al., 2012)。 文献部分支持神经生物学应激机制活动增加（由于长期接触尼古丁）导致睡眠质量中断的可能性。 例如，白天交感神经活动增加，反映在高水平的 α-淀粉酶上，与失眠高度相关 (Nater et al., 2007)。 然而，各种研究检查了白天和晚上皮质醇分泌的不同测量值与各种睡眠指数之间的关系，产生了相互矛盾的结果（Elder 等人，2014 年）。 最近的研究表明，在快速眼动睡眠期间，皮质醇的产生率更高；因此，长时间的睡眠（包括较长的 REM 睡眠）会产生更高的皮质醇水平（Van Lenten & Doane，2016）。 请注意，虽然压力水平的增加可能会扰乱睡眠，但睡眠质量差本身可能会导致压力（Fernández-Mendoza 等人，2009 年；Ohayon，2005 年）。

总而言之，多项研究表明，吸烟，甚至戒烟，会扰乱睡眠，而睡眠质量下降可能会增加吸烟的动机并降低戒烟的可能性。 然而，这些研究的数量相对较少，而且很多都是基于主观报告，其可靠性并不明确。 少数使用客观测量的研究通常在睡眠实验室的人工条件下测试少数参与者。 值得注意的是，使用戴在手腕上并分析运动的活动记录仪，可以在参与者自然环境中长时间客观可靠地测量睡眠质量（Ancoli-Israel 等人，2015 年；Sadeh 等人，2015 年）。 , 1989). 然而，迄今为止，体动记录仪尚未用于评估吸烟者的睡眠质量。 此外，迄今为止，还没有系统研究睡眠、肺功能、压力系统功能和吸烟之间的复杂关系，因为它们与吸烟成瘾的发展和持续有关。

我们假设长期吸烟会损害睡眠质量，进而增强压力机制的活动，从而诱发负面情绪状态。 损害睡眠质量的过程与增加对压力和负面情绪症状的反应的过程因此相互滋养，最终增加吸烟的冲动作为缓解压力的手段。 我们的初步研究结果支持这一假设，证明与不吸烟者相比，活跃吸烟者的睡眠质量下降（通过活动记录仪和问卷进行评估），这种影响与应激激活标志物相关，即大脑中的皮质醇和 α-淀粉酶水平参与者的唾液。

研究目的及预期意义

我们的研究将探讨睡眠障碍在吸烟成瘾中的作用。 根据我们的初步研究结果和现有文献，该提案的主要假设是吸烟，以及更大程度上的早期戒烟，将与睡眠质量下降相关。 反过来，睡眠质量下降将预测阴性症状的严重程度和戒烟的困难程度。 成功戒烟将导致睡眠正常化。 研究这一假设的实验将解决以下具体目标：

1. 检查预测吸烟者睡眠质量下降的生理和心理因素。 目标是探讨吸烟对睡眠质量的有害影响，并探讨睡眠质量下降是否由以下因素预测：肺功能差（FEV1、FEF）、尼古丁依赖程度、情绪症状（焦虑和抑郁）、并改变压力系统（HPA 轴和交感神经系统）的调节。 我们预计，与不吸烟者相比，吸烟者的睡眠质量会更差。 对睡眠质量的破坏程度将与尼古丁依赖的强度、肺功能不佳、消极情绪水平、交感神经激活和 HPA 轴失调有关。
2. 探讨戒烟对睡眠质量和相关症状的影响。 我们将检查尝试戒烟的吸烟者是否会经历睡眠质量恶化，以及这种糟糕的睡眠质量是否可以预测他们的压力反应程度（皮质醇和 α- 淀粉酶水平）以及情绪和认知症状的严重程度，如通过心理测试。
3. 探讨睡眠质量对吸烟动机和复吸的影响。 实验将确定睡眠是否可以预测吸烟的冲动（在当前吸烟者中）以及戒烟者复吸的可能性。
4. 探讨长期戒断尼古丁是否能改善睡眠质量。 此处的目的是检查戒烟是否最终会导致睡眠和相关因素正常化，包括肺功能、应激反应（皮质醇和 α-淀粉酶水平）以及情绪和认知功能。 将通过测量参与者唾液中的可替宁来验证是否戒烟。

预期意义。 实验将表明长期吸烟可能会导致睡眠质量下降，并会干扰戒烟的尝试。 这项研究将阐明调节吸烟成瘾与睡眠之间相互作用的相互关联的生理和心理机制，包括心理困扰、功能失调的压力机制和肺功能下降。

拟议的研究将利用各种强大的方法和睡眠、成瘾和呼吸医学领域专家的跨学科合作来探索睡眠和吸烟之间的相互作用。 这项研究的结果将为睡眠在尼古丁成瘾中的作用提供新的见解。 拟议研究的结果有望促进睡眠质量增强技术在戒烟干预中的应用。 方法参与者。 参与这项研究的将是 150 名健康志愿者，男性和女性，年龄在 18-30 岁之间，没有精神疾病或药物滥用史。 参与者人数是根据我们的初步结果通过功效分析确定的，另外增加 20% 以补偿研究期间可能退出的人数。 五十名参与者将是不吸烟者，其余的是经常吸烟者。 一半的吸烟者表示有戒烟的兴趣，另一半则没有这种兴趣（非戒烟控制）。 参与者将获得 400 新谢克尔（约合 100 美元）的补偿费。 本研究中使用的所有程序均已获得 Yezreel Valley College (YVC) 机构审查委员会的批准。

研究程序。 参与者将从学院的学生团体中招募，并通过广告从周围社区招募。 所有学习课程都将在早上 7:00 到 9:00 之间（醒来后最多 30 分钟）在 YVC 心理生物学实验室或参与者家中开始。

该研究将包括 3 组 (N=50)：尝试戒烟的吸烟者（戒烟组，SCG）、非吸烟者组 (NSG) 和一组不尝试戒烟的吸烟者 (SNCG)。 需要后一组以确保戒烟后某些措施的变化不是由于与戒烟无关的时间相关事件。 研究设计包括 4 个阶段：A) 基线。 B) 戒烟第一周。 C + D) 戒烟开始后三个月和六个月的跟进测试。 请注意，虽然 2 个对照组（即非吸烟者组 (NSG) 和未尝试戒烟的吸烟者组 (SNCG)）不会进行戒烟，但他们将在与戒烟者相同的测试和相同的时间点进行评估戒烟组。

基线阶段：在第一次会议上，将要求所有参与者签署同意书并提供背景信息。 在通过检查呼吸中的一氧化碳 (CO) 水平评估他们的吸烟状况后，他们将被要求通过吐入试管（最少 1.5 毫升）来提供唾液样本（以测试皮质醇和 α-淀粉酶的水平） ). 为了进一步验证参与者的吸烟状况，唾液样本还将用于检测尼古丁的主要代谢产物可替宁的水平。 参与者将被要求完成广泛的问卷调查，评估他们的焦虑、抑郁、睡眠质量和吸烟依赖程度（问卷在下面详细描述），以及完成认知评估电池（CAB），一个计算机化的神经认知测试旨在评估与执行功能相关的大量认知技能。 此外，他们的肺功能将通过肺量计进行评估。 最后，参与者的睡眠将在 1 周内通过微型腕戴式活动记录仪持续监测，并将在本周的最后两个晚上由 PSG 记录。

戒烟阶段：在基线周结束时，戒烟研究组的参与者将开始戒烟，而 2 个对照组（即不吸烟者组 (NSG) 和未尝试戒烟的吸烟者组）的参与者将开始戒烟(SNCG) 将继续他们的日常工作。 在戒烟的第一天早上，所有参与者将提供唾液样本并完成与基线阶段相同的一套问卷。 然后，所有参与者都将被要求在第二周也佩戴活动记录仪，并在 48 小时、72 小时、5 天和一周（总共四次）后返回实验室进行额外的课程。 在每次会议中，参与者的吸烟状况将通过呼气测试进行评估，参与者将再次被要求提供唾液样本，并完成同一套问卷。 在本周的最后两个晚上，参与者的睡眠也将被 PSG 记录下来。 在禁欲的第 7 天早上，所有参与者还将（再次）完成 CAB 神经认知测试。 后续阶段：将对所有参与者进行三个月和六个月的戒烟组戒烟过程。 在每个这些时间点，所有参与者都将被召集进行额外的数据收集会话，在该会话中将确定哪些戒烟参与者重新吸烟。 此外，将再次要求所有参与者完成问卷调查和 CAB 神经认知测试。 参与者的肺功能将再次通过肺量计测量，他们将被要求佩戴活动记录仪一周。 此外，巴黎圣日耳曼还将连续两晚记录他们的睡眠情况。 研究期间收集的唾液样本将在进行 ELISA 分析后销毁。 将确保所有参与者的机密性和匿名性，参与研究的所有工作人员都将维护研究的机密性。 所有收集到的材料都将锁在指定的柜子里。