本音频剪辑来自第47集—Matthew Walker博士关于睡眠的讨论—第一部分:睡眠不足的危害、阿尔茨海默病风险、心理健康、记忆巩固等,最初发布于2019年4月1日。
演讲要点
睡眠与阿尔茨海默病,以及睡眠的四大支柱 [11:15]
- Walker一直在研究痴呆症患者的脑电波模式,但进展不大
- 注意到不同的病理影响睡眠中心,而其他区域直到疾病晚期才会受损
- 需要测量患者睡眠时的状况,而非清醒时:结果立竿见影
睡眠紊乱可能是痴呆症的生物标志物,甚至是根本原因吗?
"基于我们掌握的数据和证据,我认为这是因果关系。我认为,在现阶段,睡眠可能是决定阿尔茨海默病风险比的最重要的生活方式因素之一。我认为现在在人类和动物中关于这一点的因果证据已经足够强大,可以做出这样的声明。我不会轻率地做出这样的声明。"
睡眠不足会导致神经元能量剥夺(如血管疾病和胰岛素抵抗)吗?
- 睡眠影响氧化应激
- 来自Matthew的著作《我们为什么要睡觉》:"清醒是低水平的大脑损伤","睡眠是我们为清醒付出的代价"
- 这是一种合理的假设,从进化角度看,睡眠可能是默认状态 ⇒ "也许地球上生命的默认状态是睡眠,而清醒是从睡眠中产生的。"
阿尔茨海默病
- 首先,在睡眠不足的情况下,氧化应激会增加,从而导致一系列导致神经元死亡的事件
- 海马体(记忆)是阿尔茨海默病中首先受损的部位(健忘)
⇒ 重大发现:2012年,罗切斯特大学团队发现大脑有一个"排污系统"(类淋巴系统,胶质细胞),类似于淋巴系统
- 这是一个在深度睡眠时启动的清洁系统,胶质细胞收缩高达200%的大小,为脑脊液腾出空间,填充大脑并冲走清醒时的"代谢废物"
图1. 类淋巴通路的示意图。在这个全脑通路中,脑脊液(CSF)沿着动脉旁路进入大脑,而脑间质液(ISF)则沿着静脉旁路从大脑中清除。AQP4依赖性星形胶质细胞水通量促进这些流入和清除途径之间的对流大块ISF流动,驱动脑实质中细胞外溶质和液体的清除。在这里,溶质和液体可能分散到蛛网膜下腔CSF中,穿过毛细血管后血管进入血液,或沿着引流静脉的壁到达颈部淋巴管。(图片来源:Iliff等人,2012年)
这是如何与阿尔茨海默病(AD)相关的?
- β-淀粉样蛋白是被清除的物质之一,这是阿尔茨海默病形成的核心蛋白,会增加阿尔茨海默病的风险
- PET扫描绘制大脑中的β-淀粉样蛋白:有明显差异。如果睡眠7小时或更少,与7小时以上相比,β-淀粉样蛋白的积累量有显著差异。这只是一个相关性,但当动物(大鼠)被剥夺睡眠或睡眠片段化时,会立即出现β-淀粉样蛋白的积累
⇒ 这项人类研究是Matthew的"转折点"
- 从一个人身上剥夺深度睡眠仅一晚,第二天就能看到淀粉样蛋白和tau蛋白循环水平的显著增加
- 他们仍然总共获得8小时睡眠,但通过播放听觉音调选择性剥夺他们的非REM深度睡眠
- 他们的"排污系统"从未启动,无法清除这些蛋白质
关于人群中的差异:在同质人群中,你会错过你可能看到的东西吗?
- 例如,阿尔茨海默病这一术语可能基于一位具有基因突变的患者(PSEN1或PSEN2突变)和早发性阿尔茨海默病(占阿尔茨海默病总人口的不到1%,在50多岁时发病,60岁前死亡,因此它就像一种不同的疾病)
- 99%的阿尔茨海默病病例是晚发性阿尔茨海默病
- APOE基因型 ⇒ 这些人对睡眠剥夺可能有不同的敏感性?
β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的作用
- 可能不是主要的致病驱动因素,更多的是阿尔茨海默病的结果
- 但如果睡眠更多是关于清除而非生成,这与后端其他因素主要驱动它的观点是一致的
- 阿尔茨海默病如此复杂,因为遗传易感性+多条途径导致对非常敏感器官的损伤
阿尔茨海默病的亚型
- 未来我们可能会有至少5种阿尔茨海默病亚型
- 不舒服将一个病理成分定为致病触发因素
Tau蛋白与阿尔茨海默病
- Tau蛋白预测认知能力下降的数据更好
- Tau蛋白积累也可能由睡眠不足引起
- 睡眠是这种风险的强预测因素的事实意味着,睡眠不足与这种异质性疾病之间的联系相当强
阿尔茨海默病亚型的未来:
- 当我们最终对阿尔茨海默病进行亚型分类时,我们可能会发现睡眠特征的子集与阿尔茨海默病的子集相关联
- 例如,深度睡眠剥夺预示着一种亚型,睡眠片段化预示着另一种
睡眠的四大支柱 [26:00]
- 规律性(时间表的一致性)
- 连续性(每晚多次醒来?)
- 数量(总量,以及每个阶段)
- 质量(睡眠的"电特性"有多好;咖啡因、酒精等可能会影响质量)
⇒ 阿尔茨海默病非常复杂:不同的睡眠特征将预示淀粉样蛋白病理级联的不同方面,例如
Matthew Walker, Ph.D.
Walker博士在英国诺丁汉大学获得神经科学学位,在英国伦敦医学研究委员会获得神经生理学博士学位。随后,他成为美国哈佛医学院精神病学教授。目前,他是美国加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授。他也是人类睡眠科学中心(Center for Human Sleep Science)的创始人和主任。
Walker博士的研究考察睡眠对人类健康和疾病的影响。他获得了美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院的众多资助奖项,是美国国家科学院的Kavli研究员。
Walker博士是国际畅销书《我们为什么要睡觉》的作者。该书有一个单一目标:将人类重新与睡眠联系起来。
此外,Walker博士是一位国际公认的演讲者、成功的创业者和Google的睡眠科学家。
[sleepdiplomat.com]
Twitter: @sleepdiplomat
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