Search
אובדן שנת REM בשעות הלילה המאוחרות משפיע קשות על קישוריות המוח, כך מגלה מחקר חדש

אובדן שנת REM בשעות הלילה המאוחרות משפיע קשות על קישוריות המוח, כך מגלה מחקר חדש

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת פסיכיאטריה תרגום, חוקרים חקרו את ההשפעות של מניעת שינה בלילה מלא, לילה מוקדם ומחסור בשעות הלילה המאוחרות על קישוריות המוח. הם השתמשו במודל חיזוי מבוסס קונקטום (CPM) עם נתונים ממערכת ההקלטה הניידת של Somte polysomnographic (PSG), כולל הקלטות אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), אלקטרו-אוקולוגרפיה (EOG) ואלקטרומיוגרפיה (EMG), שנאספו במקביל מקבוצה של 113 מימין- העביר מתנדבים מבוגרים מאוניברסיטאות בבייג'ינג.

ממצאי המחקר הבהירו כי שלב השינה של תנועת עיניים מהירה (REM) היה קשור קשר הדוק לחיבורים בתוך ובין רשת מצב ברירת המחדל (DMN), רשת ה-Cingulo-opercular (CON) ורשתות חזותיות ושמיעתיות. עוד הם חשפו כי התלמוס מילא תפקיד מרכזי בקונקטום REM ופעל כתחנת ממסר למידע חושי במהלך REM. למרות שאינו הראשון לבסס קשר בין אובדן שנת REM לקישוריות DMN, מחקר זה זיהה אובדן שינה בשעות הלילה המאוחרות כבעל ההשפעה העמוקה ביותר על האחרון, אשר בתורו עלול להחמיר את הסיכון והעוצמה של הפרעות פסיכיאטריות.

קרדיט תמונה: Stokkete / Shutterstock

רקע כללי

חוסר שינה הוא מגיפה נסתרת בעולם המהיר של היום, כאשר מחקרים מדגישים שיותר מ-30% מהמבוגרים לא מצליחים להשיג שינה מספקת. המצב מייצג דאגה משמעותית לבריאות הציבור בשל ההשפעות העמוקות שיש לחוסר שינה על הרווחה הפיזית והנפשית של אנשים. אובדן שינה כתוצאה של מתח פסיכו-סוציאלי, שינויים בתזמון העבודה, ובעיקר, צריכה מוגזמת של מדיה אלקטרונית נקשרו עד כה עם השמנת יתר, סיכון מוגבר למחלות מטבוליות והפרעות בתהליכים רגשיים.

לרוע המזל, חלק ניכר מהתוצאות הללו נגזר מראיות אנקדוטיות או תצפיות, עם מחקר שיטתי מוגבל על ההשפעות של הפרעות שינה על ארגון מחדש דינמי של מרכיבי מפתח במוח. מחקרים אחרונים נועדו להבהיר כיצד שני שלבי השינה הנבדלים – תנועת עיניים מהירה (REM) ו-Non-REM (NREM; נקראת גם שנת גלים איטיים (SWS)) קשורים למשך ולזמן השינה והציעו כי האחרון שולט בתקופות הלילה המוקדמות, בעוד שהראשון מתרחש מאוחר יותר במהלך הלילה. בעוד שהמדע הבהיר את החשיבות של שנת REM בשמירה על מאזן האנרגיה של המוח וניקוי תוצרי לוואי מטבוליים של מצב פעיל, הקשר בין REM ותפקוד המוח עדיין לא מובן.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו בפרדיגמת פיצול הלילה. פרוטוקול מחקר זה מפריד בין תנועת עיניים מהירה (REM) לבין תנועת עיניים לא מהירה (NREM) כדי לענות על שתי שאלות עיקריות:

  1. מהם אזורי המוח הספציפיים הקשורים ל-REM?
  2. כיצד משפיעות שיבושי שנת REM (במיוחד בתקופת הלילה המאוחרים) על רשתות מוח הקשורות ל-REM בהשוואה לשינה מספקת?

קבוצת המחקר נגזרה ממתנדבים מבוגרים ימניים שגויסו משש אוניברסיטאות בבייג'ינג. לאחר ההקרנה, 113 מתנדבים נכללו במחקר והוקצו אקראית לאחת משלוש קבוצות חקירה – קבוצת מניעת שינה בשעות הלילה המאוחרות (n=41; משך השינה מ-23:00 עד 03:30), שינה של לילה שלם ( n = 36; 23:00 עד 08:00), וקבוצת מניעת שינה בלילה (n = 36; 03:00 עד 07:30). המשתתפים נדרשו להימנע מצריכת אלכוהול, סמים וקפאין במשך יומיים לפני תחילת המחקר. כל המשתתפים עברו חקירות ניסיוניות בשעה 08:00 בבוקר שלאחר ההתערבות להגבלת השינה. נתוני דפוס השינה הקבועים של המשתתפים תועדו באמצעות אקטיגרפיה שינה ויומן שינה בן שבעה ימים.

חקירות ניסוי כללו סריקות MRI תפקודי במצב מנוחה (rs-fMRI) לזיהוי אינטראקציות מוחיות אזוריות בעקבות התערבויות של הגבלת שינה. חלק ממערכות הקלטה פוליסומנוגרפיות (PSG) שימשו למדידה ורישום של קריאות אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) (F3, F4, C3, C4, O1, O2), אלקטרוקולוגרפיה (EOG) ונתוני אלקטרומיוגרפיה (EMG). ההנחיות של האקדמיה האמריקאית לרפואת שינה (AASM) ננקטו בעת מדידה וניקוד ידני של שלבי השינה של המשתתפים.

הנתונים שהושגו לעיל שימשו לחלוקת מוחם של המשתתפים ל-227 אזורים הכוללים עשר רשתות מוח. רשתות אלו כללו את רשת מצב ברירת המחדל (DMN), רשתות הקשב הגב והגחון (DAN ו-VAN), הרשת החזותית (VIS) ורשת השמיעה (AUD). דפוסי קישוריות רשת עצבית הובהרו באמצעות מודל חיזוי מבוסס Connectome (CPM) של נתוני rs-fMRI.

שנת REM בשעות הלילה המאוחרות, אך לא שנת REM בשעות הלילה המוקדמות, שומרת על דפוסי שנת REM אופטימליים. ציר זמן ניסיוני למניפולציה של הליך אובדן שנת REM.  ב דיאגרמה של התקדמות השינה מתנועת עיניים ערה לא מהירה (NREM), ושנת תנועת עיניים מהירה (REM), יחד עם השינויים באלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), עוקבה באמצעות Polysomnography (PSG) על פני מחזור של 90 דקות .  ג השוואה של משך שלב ה-REM והאחוז בין שינה מוקדמת לשנת לילה מאוחרת בקבוצת השינה המלאה, חושפת ערכים גבוהים יותר במהלך שנת הלילה המוקדמת.  ד ירידה במשך שלב ה-REM ובאחוז בקבוצת החסך המוקדם בהשוואה לשנת לילה מאוחרת בקבוצת השינה המלאה.  הגדילו את משך שלב ה-REM ואחוזם בקבוצת החסך המאוחרת בהשוואה לשנת לילה מוקדמת בקבוצת השינה המלאה.  ו משך זמן ואחוז שלב REM טובים יותר באופן משמעותי בקבוצת החסך המוקדם בהשוואה לקבוצת החסך המאוחר.  *p < 0.05;  ***p < 0.001.  ns.  לא משמעותי.  הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM.שנת REM בשעות הלילה המאוחרות, אך לא שנת REM בשעות הלילה המוקדמות, שומרת על דפוסי שנת REM אופטימליים. א ציר זמן ניסיוני למניפולציה של הליך אובדן שינה REM. ב דיאגרמה של התקדמות השינה מתנועת עיניים ערה לא מהירה (NREM), ושנת תנועת עיניים מהירה (REM), יחד עם השינויים באלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), עוקבה באמצעות Polysomnography (PSG) על פני מחזור של 90 דקות. ג השוואה של משך שלב ה-REM והאחוז בין שינה מוקדמת לשנת לילה מאוחרת בקבוצת השינה המלאה, חושפת ערכים גבוהים יותר במהלך שנת הלילה המוקדמת. ד ירידה במשך שלב ה-REM ובאחוז בקבוצת החסך המוקדם בהשוואה לשנת לילה מאוחרת בקבוצת השינה המלאה. ה משך ואחוז שלב REM מוגבר בקבוצת החסך המאוחרת בהשוואה לשנת לילה מוקדמת בקבוצת השינה המלאה. ו משך שלב ואחוז REM טובים משמעותית בקבוצת החסך המוקדם בהשוואה לקבוצת החסך המאוחרת. *p < 0.05; ***p < 0.001. ns. לא משמעותי. הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM.

ממצאי המחקר

ניתוח מקטעי דפוס שנת REM גילה כי משך ושיעור שנת ה-REM היו גבוהים משמעותית בשינה בשעות הלילה המאוחרות בהשוואה לשנת לילה מוקדמת. כאשר מחלקים את נתוני קבוצת השינה המלאה (FS) ל-FS מוקדם ומאוחר FS והשוואת נתוני FS מאוחר עם קבוצות שינה מוקדם ומאוחר בלילה, ממצאים גילו כי קבוצת החסך המוקדמת תיארה ירידה משמעותית בשני משך הזמן ושיעור מצב שנת REM, בעוד שקבוצת החסך המאוחרת תיארה רק הפחתות משך הזמן.

עם זאת, דפוסי חסך מוקדם היו טובים יותר באופן משמעותי עבור תוצאות REM מאשר חסך מאוחר. יחד, ממצאים אלה מדגישים כי בעוד שחסך מוקדם ומאוחר משפיע לרעה על מצבי שנת REM, דפוס החסך המוקדם מועדף כאשר אורח חיים או עיסוקים מחייבים מניעת שינה. אפיון רב-שכבתי של חיבור השינה REM חשף כי ה-CPM נמצא בעיקר ברשתות DMN-DMN ו-CON-CON, אך נמצא גם ברשתות תת-קורטיקליות (SUB)-VIS. באופן מפתיע, התלמוס וקליפת המוח החזותית/שמיעתית התגלו כממלאים תפקיד חיוני בחיזוי CPM, ובתורם, בקונקנטום REM.

"…צפינו שהתלמוס הפגין מרכזיות ברמה הגבוהה ביותר ותרם תרומה משמעותית לקונקטום ה-REM. בנוסף, הרשתות התת-קורטיקליות, אליהן משתייך התלמוס, הציגו את קצוות הניבוי השלישיים הבולטים ביותר. במהלך שנת REM, התלמוס פועל בתור תחנת ממסר למידע חושי, המשדרת אותות מהסביבה לקליפת המוח היא מעורבת בוויסות המעבר בין שלבי שינה שונים, כולל התחלה וסיום של מחזורי שנת REM.

למחקר אכן יש מגבלה בולטת בכך שהוא מודד רק פעילות מוחית וקישוריות מבלי לחקור שינויים התנהגותיים (למשל, קוגניציה או זיכרון). למרות מגבלה זו, המחקר מספק את הבסיס להערכות עתידיות של הערכות פסיכיאטריות ו-NREM כאחד.

מסקנות

המחקר הנוכחי מדגיש את ההשפעות של מניעת שינה מוקדמת ומאוחרת על דפוסי שנת REM על ידי הבהרת הקישוריות לרשת ואזורי המוח המושפעים במהלך התנהגויות תת-אופטימליות נפוצות יותר ויותר. ממצאי מחקר חושפים כי מניעת שינה והפרעות משפיעות לרעה על רשת ה-DMN ועלולים לשנות לרעה את תפקוד התלמוס. לסיכום, מחקר זה מרחיב את הבנתנו כיצד שלבי שנת REM שומרים או משנים שינויים בתפקוד מוח תקין.

דילוג לתוכן