МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №3

Этап 1 по сути является этапом «дремоты» и обычно длится от одной до пяти минут.

Во время сна N1 тело не полностью расслаблено, хотя деятельность тела и мозга начинает замедляться с периодами коротких движений (подергиваний). На этой стадии наблюдаются незначительные изменения в активности мозга, связанные с засыпанием.

Легко разбудить кого-то во время этой стадии сна, но если человека не беспокоят, он может быстро перейти ко второй стадии.По мере того, как наступает ночь, человек, который не прерывается, может не проводить много времени на стадии 1, поскольку он проходит следующие циклы сна.

2 этап / №2

Во время стадии 2 тело входит в более подавленное состояние, включая падение температуры, расслабление мышц, замедленное дыхание и частоту сердечных сокращений. В то же время мозговые волны показывают новую картину, и движение глаз прекращается. В целом активность мозга замедляется, но есть короткие всплески активности, которые на самом деле помогают сопротивляться пробуждению от внешних раздражителей.

Сон 2 стадии может длиться 10-25 минут в течение первого цикла сна, и каждая стадия N2 может стать длиннее в течение ночи. В совокупности человек обычно проводит около половины своего времени сна во сне N2.

Этап 3 / N3

Стадия 3 сна также известна как глубокий сон, и разбудить кого-либо, находясь в этой фазе, труднее. Мышечный тонус, пульс и частота дыхания снижаются во сне N3 по мере того, как тело еще больше расслабляется.

Активность мозга в этот период имеет идентифицируемый образец так называемых дельта-волн.По этой причине стадию 3 можно также назвать дельта-сном или коротковолновым сном (КВС).

Эксперты считают, что этот этап имеет решающее значение для восстановительного сна, позволяя телу выздороветь и развиваться. Он также может укрепить иммунную систему и другие ключевые процессы в организме. Несмотря на то, что активность мозга снижена, есть свидетельства того, что глубокий сон способствует глубокому мышлению, творчеству и памяти.

Большую часть времени мы проводим в глубоком сне в течение первой половины ночи. Во время ранних циклов сна стадии N3 обычно длятся 20-40 минут.По мере того, как вы продолжаете спать, эти стадии становятся короче, и вместо этого вы проводите больше времени в фазе быстрого сна.

Режимы быстрого сна

Во время быстрого сна активность мозга повышается, приближаясь к уровням, наблюдаемым в бодрствующем состоянии. В то же время тело испытывает атонию – временный паралич мышц, за двумя исключениями: глаза и мышцы, контролирующие дыхание. Несмотря на то, что глаза закрыты, можно увидеть, как они быстро движутся, поэтому эта стадия получила свое название.

REM-сон считается важным для когнитивных функций, таких как память, обучение и творчество.Быстрый сон известен самыми яркими сновидениями, что объясняется значительным всплеском активности мозга. Сны могут появляться в любой стадии сна, но они менее часты и интенсивны в периоды медленной фазы сна.

В нормальных условиях вы не входите в фазу быстрого сна, пока не проспите около 90 минут. По мере того как ночь продолжается, стадии REM становятся длиннее, особенно во второй половине ночи. В то время как первая стадия быстрого сна может длиться всего несколько минут, более поздние стадии могут длиться около часа.В целом, фазы REM составляют около 25% сна у взрослых.

Почему так важны стадии сна?

Стадии сна важны, потому что они позволяют мозгу и телу восстанавливаться и развиваться. Недостаток как глубокого сна, так и быстрого сна может объяснить некоторые серьезные последствия недостаточного сна для мышления, эмоций и физического здоровья.

Спящие, которые часто просыпаются на ранних стадиях, например, люди с апноэ во сне, могут испытывать затруднения при правильном переходе в эти более глубокие стадии сна.Люди с бессонницей могут не высыпаться, чтобы накопить необходимое время на каждой стадии.

Что влияет на стадии сна?

Хотя существует типичный паттерн для стадий сна, возможны существенные индивидуальные вариации, основанные на ряде факторов:

• Возраст: Время на каждой стадии кардинально меняется в течение жизни человека. Новорожденные проводят гораздо больше времени (около 50%) в фазе быстрого сна и могут перейти в фазу быстрого сна, как только засыпают. По мере взросления их сон становится похожим на сон взрослых, обычно достигая сопоставимой архитектуры сна к 5 годам.С другой стороны, пожилые люди, как правило, меньше времени проводят в фазе быстрого сна.
• Последние режимы сна: Если человек спит нерегулярно или недостаточно в течение нескольких дней или более, это может вызвать нарушение цикла сна.
• Алкоголь: Алкоголь и некоторые другие наркотики могут изменять структуру сна. Например, алкоголь уменьшает фазу быстрого сна в начале ночи, но по мере того, как алкоголь прекращается, наблюдается возврат в фазу быстрого сна с продолжительными стадиями быстрого сна.
• Расстройства сна: Апноэ во сне, синдром беспокойных ног (СБН) и другие состояния, вызывающие множественные пробуждения, могут нарушать цикл здорового сна.

Как сделать цикл сна более здоровым?

Хотя у вас нет полного контроля над циклом сна, вы можете предпринять шаги, чтобы повысить свои шансы на здоровое прогрессирование на каждой стадии сна.

Ключевой шаг – сосредоточиться на улучшении гигиены сна, что относится к среде, в которой вы спите (матрас, подушка, простыни и т. Д.), И привычкам, связанным со сном. Более последовательный график сна, естественное дневное освещение, отказ от алкоголя перед сном, а также устранение шума и перебоев со светом могут помочь вам получить непрерывный сон и способствовать правильному выравниванию вашего циркадного ритма.

Если вы обнаружите, что у вас чрезмерная дневная сонливость или вы подозреваете, что у вас может быть нарушение сна, например, апноэ во сне, важно поговорить с врачом, который может наиболее подходящим образом направить ваше лечение. Решение основных проблем может открыть путь для более полных и восстанавливающих циклов сна.

• Была ли эта статья полезной?
• Да Нет

Мнемоника MCAT: этапы сна и мозговые волны

Кен Тао, эксперт MedSchoolCoach по MCAT, расскажет о различных состояниях сознания, которые проявляет наш мозг.А фраза «Летучие мыши пьют кровь» поможет вам вспомнить бета-волны, альфа-волны, тета-волны, дельта-волны и веретена во время быстрого и не-быстрого сна.

Полная транскрипция

С возвращением в очередной Мнемонический понедельник MCAT. Меня зовут Кен, я эксперт по MCAT в MedSchoolCoach. Сегодня у нас есть для вас еще одна психосоциальная мнемоника, и она находится на этапах сна и мозговых волнах.

Как вы знаете, в разных состояниях сознания наш мозг проявляет разные типы активности, называемые мозговыми волнами.Итак, когда вы бодрствуете и бодрствуете, когда ваши глаза открыты, ваши мозговые волны в основном представляют собой бета-волны.

Когда вы устаете, становитесь немного сонными, если вы закрываете глаза, вы переходите от бета-волн к альфа-волнам. Затем вы начинаете спать, если входите в стадию 1 без быстрого сна. Это когда альфа-волны заменяются преимущественно тета-волнами.

По мере того, как вы переходите к стадии 2 без быстрого сна, у вас все еще есть тета-волны, но теперь у вас также есть веретена сна и k-комплексы.

На стадии 3 без быстрого сна преобладают дельта-волны.А затем у нас есть фаза быстрого сна, что очень интересно, потому что во время быстрого сна это очень похоже на бодрствование. Итак, мы вернулись к бета-волнам, которые мы видели, когда вы бодрствуете и бодрствуете.

Мнемоника для запоминания мозговых волн для каждой стадии сна: Летучие мыши пьют кровь. Это поможет вам запомнить порядок мозговых волн при переходе от бодрствования к фазе быстрого сна. Итак, летучие мыши: b-a-t-s. Вы начинаете с бета-волн, затем с альфа-волн, затем с тета-волн, а затем с фазы 2 без быстрого сна, у вас есть шпиндели сна.

Отсюда, стадия 3, не связанная с REM, – это D. So D для напитка. У вас дельта-волны.

И, наконец, последний – Blood, для бета-волн в REM-сне.

Таким образом, мнемоническая метка «Летучие мыши пьют кровь» может помочь вам запомнить различные стадии сна и соответствующие мозговые волны.

стадий сна | Введение в психологию

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Различие между быстрым и не быстрым сном
• Опишите различия между четырьмя стадиями медленного сна
• Понимать роль быстрого и медленного сна в обучении и памяти

Сон не является единообразным состоянием.Напротив, сон состоит из нескольких различных стадий, которые можно отличить друг от друга по моделям активности мозговых волн, возникающих на каждой стадии. Эти изменения активности мозговых волн можно визуализировать с помощью ЭЭГ, и их можно отличить друг от друга как по частоте, так и по амплитуде мозговых волн ([ссылка]). Сон можно разделить на две различные основные фазы: быстрый сон и медленный (медленный) сон. Сон с быстрым движением глаз (REM) характеризуется быстрым движением глаз под закрытыми веками.Мозговые волны во время быстрого сна выглядят очень похоже на мозговые волны во время бодрствования. Напротив, медленный сон (NREM) подразделяется на четыре стадии, которые отличаются друг от друга и от бодрствования характерными паттернами мозговых волн. Первые четыре стадии сна – это медленный сон, а пятая и последняя стадия сна – это быстрый сон. В этом разделе мы обсудим каждую из этих стадий сна и связанные с ними модели активности мозговых волн.

Активность мозговых волн резко меняется на разных стадиях сна.(кредит «спящий»: модификация работы Райана Ваарси)

NREM СТАДИИ СНА

Первая стадия медленного сна известна как стадия 1 сна. Стадия 1 сна – это переходная фаза между бодрствованием и сном, период, в течение которого мы засыпаем. В это время замедляются как частота дыхания, так и сердцебиение. Кроме того, во время сна 1-й стадии наблюдается заметное снижение как общего мышечного напряжения, так и внутренней температуры тела.

С точки зрения активности мозговых волн, сон на стадии 1 связан как с альфа-, так и с тета-волнами.Ранняя часть сна стадии 1 производит альфа-волны, которые имеют относительно низкую частоту (8–13 Гц), паттерны высокой амплитуды электрической активности (волны), которые становятся синхронизированными ([ссылка]). Этот паттерн активности мозговых волн напоминает тот, кто очень расслаблен, но все же бодрствует. По мере того, как человек проходит стадию сна 1, активность тета-волн увеличивается. Тета-волны имеют даже более низкую частоту (4–7 Гц) и более высокую амплитуду мозговых волн, чем альфа-волны. Относительно легко разбудить кого-либо от сна первой стадии; Фактически, люди часто сообщают, что они не спали, если их разбудили во время сна первой стадии.

Активность мозговых волн резко меняется на разных стадиях сна.

Когда мы переходим ко второй стадии сна, тело переходит в состояние глубокого расслабления. Тета-волны по-прежнему доминируют в деятельности мозга, но они прерываются короткими всплесками активности, известными как веретена сна ([ссылка]). Веретено сна – это быстрый всплеск высокочастотных мозговых волн, которые могут быть важны для обучения и памяти (Fogel & Smith, 2011; Poe, Walsh, & Bjorness, 2010). Кроме того, появление К-комплексов часто связано со 2 стадией сна.K-комплекс – это паттерн активности мозга с очень высокой амплитудой, который в некоторых случаях может возникать в ответ на раздражители окружающей среды. Таким образом, К-комплексы могут служить мостом к более высоким уровням возбуждения в ответ на то, что происходит в нашей среде (Halász, 1993; Steriade & Amzica, 1998).

Стадия 2 сна характеризуется появлением как веретен сна, так и К-комплексов.

Стадия 3 и стадия 4 сна часто называют глубоким сном или медленноволновым сном, потому что эти стадии характеризуются низкой частотой (до 4 Гц) и высокой амплитудой дельта-волн ([ссылка]).В это время частота сердечных сокращений и дыхание человека резко замедляются. Пробудить кого-то ото сна на стадии 3 и 4 намного труднее, чем на более ранних стадиях. Интересно, что люди с повышенным уровнем активности альфа-волн мозга (чаще связанного с бодрствованием и переходом в стадию 1 сна) на стадии 3 и стадии 4 часто сообщают, что они не чувствуют себя отдохнувшими после пробуждения, независимо от того, как долго они спали (Stone , Taylor, McCrae, Kalsekar, & Lichstein, 2008).

(a) Дельта-волны, которые имеют низкую частоту и высокую амплитуду, характеризуют (b) медленный сон стадии 3 и стадии 4.

БЫСТРЫЙ СОН

Как упоминалось ранее, быстрый сон характеризуется быстрыми движениями глаз. Волны мозга, связанные с этой стадией сна, очень похожи на те, которые наблюдаются, когда человек бодрствует, как показано в [ссылка], и это период сна, в котором происходят сновидения. Это также связано с параличом мышечных систем в организме, за исключением тех, которые делают возможным кровообращение и дыхание.Следовательно, у нормального человека во время быстрого сна не происходит никакого движения произвольных мышц; Быстрый сон часто называют парадоксальным сном из-за сочетания высокой мозговой активности и отсутствия мышечного тонуса. Как и медленный сон, быстрый сон участвует в различных аспектах обучения и памяти (Wagner, Gais, & Born, 2001), хотя в научном сообществе существуют разногласия относительно того, насколько важны как медленный, так и быстрый сон для нормального обучения и памяти (Зигель , 2001).

(a) Период быстрого движения глаз отмечен коротким отрезком красной линии.Мозговые волны, связанные с быстрым сном, выделенные красным прямоугольником на (а), очень похожи на те, которые наблюдаются (б) во время бодрствования.

Если людей лишить быстрого сна, а затем дать ему спокойно спать, они будут проводить больше времени в фазе быстрого сна, что может показаться попыткой возместить потерянное время в фазе быстрого сна. Это известно как отскок быстрого сна, и он предполагает, что быстрый сон также регулируется гомеостатически. Помимо той роли, которую быстрый сон может играть в процессах, связанных с обучением и памятью, быстрый сон также может участвовать в эмоциональной обработке и регуляции.В таких случаях восстановление быстрого сна может фактически представлять собой адаптивную реакцию на стресс у людей, не находящихся в депрессии, путем подавления эмоциональной значимости аверсивных событий, произошедших в бодрствовании (Suchecki, Tiba, & Machado, 2012).

В то время как лишение сна в целом связано с рядом негативных последствий (Brown, 2012), последствия депривации REM кажутся менее серьезными (как обсуждалось у Siegel, 2001). Фактически, некоторые предположили, что лишение быстрого сна в некоторых обстоятельствах может быть полезным.Например, было продемонстрировано, что лишение быстрого сна улучшает симптомы у людей, страдающих большой депрессией, а многие эффективные антидепрессанты подавляют быстрый сон (Riemann, Berger, & Volderholzer, 2001; Vogel, 1975).

Следует отметить, что некоторые обзоры литературы ставят под сомнение этот вывод, предполагая, что лишение сна, которое не ограничивается быстрым сном, столь же эффективно или более эффективно для облегчения депрессивных симптомов у некоторых пациентов, страдающих депрессией.В любом случае не совсем понятно, почему лишение сна улучшает настроение некоторых пациентов (Giedke & Schwärzler, 2002). Однако недавно некоторые предположили, что лишение сна может изменить эмоциональную обработку, так что различные стимулы с большей вероятностью будут восприниматься как положительные по своей природе (Gujar, Yoo, Hu, & Walker, 2011). Гипнограмма ниже ([ссылка]) показывает, как человек проходит стадии сна.

Гипнограмма – это диаграмма стадий сна, которые происходят в течение периода сна.Эта гипнограмма показывает, как человек проходит различные стадии сна.

Ссылка на обучение

Посмотрите это видео, в котором описаны различные стадии сна.

Мечты

Значение снов варьируется в зависимости от культуры и времени. К концу 19 века немецкий психиатр Зигмунд Фрейд убедился, что сны представляют собой возможность получить доступ к бессознательному. Анализируя сны, Фрейд думал, что люди могут повысить самосознание и получить ценную информацию, которая поможет им справиться с проблемами, с которыми они столкнулись в своей жизни.Фрейд проводил различие между явным и скрытым содержанием сновидений. Контент-манифест – это реальное содержание или сюжетная линия сна. С другой стороны, скрытое содержание относится к скрытому значению сновидения. Например, если женщине снится, что ее преследует змея, Фрейд мог бы утверждать, что это отражает страх женщины перед сексуальной близостью, а змея служит символом мужского пениса.

Фрейд был не единственным теоретиком, сосредоточившимся на содержании сновидений.Швейцарский психиатр 20 века Карл Юнг считал, что сны позволяют нам подключиться к коллективному бессознательному. Коллективное бессознательное, как описывает Юнг, является теоретическим хранилищем информации, которую, как он полагал, разделяют все. Согласно Юнгу, определенные символы в сновидениях отражали универсальные архетипы со значениями, одинаковыми для всех людей, независимо от культуры или местонахождения.

Исследователь сна и сновидений Розалинда Картрайт, однако, считает, что сны просто отражают жизненные события, важные для сновидца.В отличие от Фрейда и Юнга идеи Картрайта о сновидениях нашли эмпирическую поддержку. Например, она и ее коллеги опубликовали исследование, в котором женщин, переживающих развод, в течение пяти месяцев несколько раз просили сообщить, в какой степени их бывшие супруги думают о них. Эти же женщины были разбужены во время быстрого сна, чтобы подробно описать содержание своих снов. Обнаружилась значительная положительная корреляция между степенью, в которой женщины думали о своих бывших супругах в часы бодрствования, и количеством раз, когда их бывшие супруги появлялись в их снах в качестве персонажей (Cartwright, Agargun, Kirkby, & Friedman, 2006).Недавнее исследование (Horikawa, Tamaki, Miyawaki & Kamitani, 2013) раскрыло новые методы, с помощью которых исследователи могут эффективно обнаруживать и классифицировать визуальные образы, возникающие во время сновидений, с помощью фМРТ для нейронного измерения паттернов активности мозга, открывая путь для дополнительных исследований. в этом районе.

В последнее время нейробиологи также заинтересовались пониманием того, почему мы мечтаем. Например, Хобсон (2009) предполагает, что сновидения могут представлять собой состояние протосознания.Другими словами, сновидение включает в себя создание в нашей голове виртуальной реальности, которую мы могли бы использовать, чтобы помочь себе во время бодрствования. Среди множества нейробиологических данных Джон Хобсон цитирует исследования осознанных сновидений как возможность лучше понять сновидения в целом. Осознанные сны – это сны, в которых определенные аспекты бодрствования сохраняются во время сна. В осознанном сновидении человек осознает тот факт, что он видит сновидение, и, как таковой, он может контролировать содержание сновидения (LaBerge, 1990).

Сводка

Различные стадии сна характеризуются паттернами мозговых волн, связанных с каждой стадией. Когда человек переходит от бодрствования к засыпанию, альфа-волны сменяются тета-волнами. Веретена сна и К-комплексы появляются во 2 стадии сна. Стадия 3 и стадия 4 описываются как медленноволновый сон, для которого характерно преобладание дельта-волн. Быстрый сон включает в себя быстрые движения глаз, паралич произвольных мышц и сновидения.И медленный, и быстрый сон, по-видимому, играют важную роль в обучении и памяти. Сны могут представлять важные для сновидца жизненные события. В качестве альтернативы, сновидения могут представлять состояние протосознания или виртуальную реальность в уме, которая помогает человеку во время осознания.

Вопросы для самопроверки

1. Фрейд считал, что сны дают важную информацию о бессознательном.Он утверждал, что явное содержание сновидения может дать ключ к разгадке бессознательного человека. Какие возможные критические замечания существуют в отношении этой конкретной точки зрения?

2. Некоторые люди утверждают, что хождение во сне и разговоры во сне заставляют людей разыгрывать свои сны. Почему это конкретное объяснение маловероятно?

Персональный вопрос заявки

3. Исследователи считают, что одна из важных функций сна – способствовать обучению и памяти.Как это знание поможет вам в учебе в колледже? Какие изменения вы могли бы внести в свою учебу и привычки ко сну, чтобы максимально усвоить материал, пройденный в классе?

ответов

1. Субъективная природа анализа сновидений вызывает критику. Психоаналитикам поручено помогать своим клиентам интерпретировать истинное значение сна. Невозможно опровергнуть или подтвердить правильность этих интерпретаций. Представление о том, что «иногда сигара – это просто сигара» (иногда приписываемую Фрейду, но окончательно не доказано, что это его), ясно показывает, что для анализа сновидений не существует систематической объективной системы.

2. Сновидения происходят во время быстрого сна. Одним из отличительных признаков этой конкретной стадии сна является паралич произвольной мускулатуры, из-за которого отыгрывается отыгрывание.

Глоссарий

альфа-волна тип относительно низкой частоты, относительно высокой амплитуды мозговой волны, которая становится синхронизированной; характеристика начала 1 стадии сна

дельта-волна Тип низкочастотной и высокой амплитуды мозговых волн, характерных для 3-й и 4-й стадий сна

коллективное бессознательное теоретическое хранилище информации, разделяемое всеми людьми разных культур, как описано Карлом Юнгом

K-комплекс паттерн активности мозга с очень высокой амплитудой, связанный со второй стадией сна, который может возникать в ответ на стимулы окружающей среды

скрытое содержание скрытое значение сновидения, согласно взгляду Зигмунда Фрейда на функцию сновидений

Осознанный сон человек осознают, что они спят, и могут контролировать его содержание

манифестное содержание сюжетная линия событий, которые происходят во время сна, согласно взгляду Зигмунда Фрейда на функцию сновидений

без быстрого сна (NREM) период сна вне периодов сна с быстрым движением глаз (REM)

сон с быстрым движением глаз (REM) период сна, характеризующийся мозговыми волнами, очень похожими на те, что во время бодрствования, и стремительными движениями глаз под закрытыми веками

веретено сна быстрый всплеск высокочастотных мозговых волн во время второй стадии сна, который может быть важен для обучения и памяти

1 стадия сна первая стадия сна; переходная фаза между бодрствованием и сном; период, в течение которого человек засыпает

2 стадия сна вторая стадия сна; тело переходит в глубокое расслабление; характеризуется появлением шпинделя

3 стадия сна третья стадия сна; глубокий сон, характеризующийся низкой частотой и высокой амплитудой дельта-волн

4 стадия сна четвертая стадия сна; глубокий сон, характеризующийся низкой частотой и высокой амплитудой дельта-волн

тета-волна Тип низкочастотной мозговой волны с низкой амплитудой, характерный для конца 1 стадии сна

Какова функция различных мозговых волн?

Нед Херрманн (Ned Herrmann) – педагог, который разработал модели мозговой активности и интегрировал их в обучение и обучение менеджменту.Перед тем, как основать Ned Herrmann Group в 1980 году, он возглавлял управленческое образование в General Electric, где развил многие из своих идей. Вот его объяснение.

Хорошо известно, что мозг – электрохимический орган; исследователи предположили, что полностью функционирующий мозг может генерировать до 10 ватт электроэнергии. Другие более консервативные исследователи подсчитали, что если бы все 10 миллиардов взаимосвязанных нервных клеток разряжались одновременно, один электрод, помещенный на кожу головы человека, записал бы что-то от пяти миллионной до 50 миллионной доли вольта.Если к вам подключили достаточно скальпов, вы могли бы зажечь лампочку фонарика.

Несмотря на то, что эта электрическая мощность очень ограничена, она возникает очень специфическим образом, характерным для человеческого мозга. Электрическая активность, исходящая от мозга, отображается в виде мозговых волн. Эти мозговые волны делятся на четыре категории, от наиболее активных до наименьших. Когда мозг возбужден и активно занимается умственной деятельностью, он генерирует бета-волны.Эти бета-волны имеют относительно низкую амплитуду и являются самыми быстрыми из четырех различных мозговых волн. Частота бета-волн колеблется от 15 до 40 циклов в секунду. Бета-волны – характеристика сильно занятого ума. Человек, ведущий активный разговор, будет в бета-версии. Участник дебатов будет в высокой бета-версии. Человек, выступающий с речью, или учитель, или ведущий ток-шоу, все будут в бета-версии, когда они заняты своей работой.

Следующая категория мозговых волн по частоте – альфа.Где бета представляет собой возбуждение, альфа означает отсутствие возбуждения. Альфа-мозговые волны медленнее и имеют большую амплитуду. Их частота колеблется от 9 до 14 циклов в секунду. Человек, который выполнил задание и садится отдыхать, часто находится в альфа-состоянии. Человек, который тратит время на размышления или медитацию, обычно находится в альфа-состоянии. Человек, который делает перерыв от конференции и гуляет в саду, часто находится в альфа-состоянии.

Следующее состояние, тета-мозговые волны, обычно имеют еще большую амплитуду и меньшую частоту.Этот частотный диапазон обычно составляет от 5 до 8 циклов в секунду. Человек, который отвлекся от задачи и начинает мечтать, часто находится в состоянии тета-волны мозга. Человек, который едет по автостраде и обнаруживает, что не может вспомнить последние пять миль, часто находится в тета-состоянии, вызванном процессом вождения по автостраде. Повторяющийся характер этой формы вождения по сравнению с проселочной дорогой будет различать тэта-состояние и бета-состояние для безопасного выполнения задачи вождения.

Люди, которые много ездят по автострадам, часто приходят к хорошим идеям в те периоды, когда они находятся в тэте. Люди, которые бегают на свежем воздухе, часто находятся в состоянии умственного расслабления, которое медленнее, чем альфа, а когда они находятся в тета, они склонны к потоку идей. Это также может произойти в душе или ванне, или даже во время бритья или расчесывания волос. Это состояние, когда задачи становятся настолько автоматическими, что вы можете мысленно отвлечься от них. Идеи, которые могут иметь место во время тета-состояния, часто протекают свободно и без цензуры или вины.Обычно это очень позитивное психическое состояние.

Конечное состояние мозговой волны – дельта. Здесь мозговые волны имеют наибольшую амплитуду и самую медленную частоту. Обычно они сосредоточены в диапазоне от 1,5 до 4 циклов в секунду. Они никогда не опускаются до нуля, потому что это будет означать, что ваш мозг мертв. Но глубокий сон без сновидений опустит вас на самую низкую частоту. Обычно от 2 до 3 циклов в секунду.

Когда мы ложимся спать и читаем несколько минут перед тем, как засыпать, у нас, скорее всего, будет низкая бета-версия.Когда мы кладем книгу, выключаем свет и закрываем глаза, наши мозговые волны переходят от бета к альфа, к тета и, наконец, когда мы засыпаем, к дельте.

Это хорошо известный факт, что люди видят сны в 90-минутном цикле. Когда частота дельта-мозговых волн увеличивается до частоты тета-мозговых волн, происходит активное сновидение, которое часто становится для человека более экспериментальным. Обычно при этом происходит быстрое движение глаз, что характерно для активного сновидения.Это называется REM, и это хорошо известное явление.

Когда человек просыпается от глубокого сна и готовится встать, частота его мозговых волн увеличивается в зависимости от различных стадий активности мозговых волн. То есть они будут увеличиваться от дельты до тета, затем до альфы и, наконец, когда сработает сигнал тревоги, до бета. Если этот человек нажимает кнопку будильника отложенного сигнала, он упадет по частоте до состояния без возбуждения или даже до тета, или иногда снова засыпает в дельта-режиме.Во время этого цикла пробуждения люди могут оставаться в тэта-состоянии в течение длительного периода, скажем, от пяти до 15 минут, что позволит им иметь свободный поток идей о вчерашних событиях или размышлять о деятельности предстоящих. день. Это время может быть чрезвычайно продуктивным и может быть периодом очень значимой и творческой умственной деятельности.

Таким образом, существует четыре состояния мозговых волн, которые варьируются от высокой амплитуды, низкочастотной дельты до низкой амплитуды, высокочастотной бета.Эти состояния мозговых волн варьируются от глубокого сна без сновидений до сильного возбуждения. Те же четыре состояния мозговых волн являются общими для человеческого вида. Мужчины, женщины и дети всех возрастов испытывают одни и те же характерные мозговые волны. Они одинаковы в разных культурах и в разных странах.

Исследования показали, что хотя одно состояние мозговых волн может преобладать в любой момент времени, в зависимости от уровня активности человека, остальные три состояния мозга присутствуют в совокупности мозговых волн все время.Другими словами, хотя кто-то находится в возбужденном состоянии и демонстрирует бета-волновой паттерн, в мозгу этого человека также существует компонент альфа, тета и дельта, даже если они могут присутствовать только на уровне следа.

По моему личному опыту, знание состояний мозговых волн повышает способность человека использовать особые характеристики этих состояний: они включают умственную продуктивность в широком спектре действий, таких как интенсивная сосредоточенность, расслабленность, творчество и умственная активность. спокойный сон.

Альфа-волны и ваш сон

Альфа-волны – это тип мозговых волн, которые активны, когда вы отдыхаете, особенно когда ваши глаза закрыты. Чаще всего они возникают прямо перед сном.

Когда альфа-волны измеряются, например, врачом-сном, измерения обычно проводятся в затылочной области мозга, которая находится в затылке. Их можно узнать по ритму, который составляет от восьми до 13 циклов в секунду, или герц (Гц).

Альфа-активность, не связанная со сном

Альфа-активность не всегда связана со сном. Это просто означает, что ваш мозг находится в расслабленном состоянии, но вы все еще бодрствуете. Помимо непосредственно перед сном, альфа-волны могут присутствовать, когда вы:

• Мечтать
• Практика осознанности
• Медитация
• Во время аэробных упражнений

Хорошая и плохая альфа-активность

Повышение альфа-активности – это хорошо.Согласно исследованиям, он предлагает несколько преимуществ. Было обнаружено:

• Раскройте свой творческий потенциал
• Уменьшить симптомы депрессии
• Помогает игнорировать хроническую боль

Иногда альфа-волны появляются, когда они не нужны. Ваш мозг не должен производить альфа-волны, когда вы спите, а когда это происходит, несоответствующая альфа-активность может привести к нарушениям сна.

Как измеряется альфа-активность

Наиболее распространенным тестом для измерения мозговых волн, включая альфа-волны и альфа-активность, является электроэнцефалограмма (ЭЭГ).ЭЭГ – это то, что используется во время исследования ночного сна, например, для диагностики нарушений сна, таких как обструктивное апноэ во сне.

Чтобы выполнить этот тест, врач или техник помещает небольшие металлические электроды на вашу кожу головы и прикрепляет их к устройству, которое может измерять паттерны мозга, передаваемые электродами.

После завершения теста шаблоны считываются неврологом, который может использовать полученную информацию для диагностики различных состояний, включая нарушения сна и риск судорог.

При нарушении альфа-активности

Когда ваша альфа-активность нарушается, это может лишить вас возможности расслабиться и ухудшить качество вашего сна. Это может сделать вас усталым и лишенным энергии на следующий день. Если нарушение носит хронический характер, может быть и усталость.

Одним из примеров хронического нарушения альфа-активности является то, что называется аномалией альфа-ЭЭГ, которая представляет собой аномальный режим сна, который чаще всего возникает у людей с хронической болью фибромиалгией.

Во время глубокого сна мозг должен производить дельта-волны. У людей, которые испытывают аномалию альфа-ЭЭГ, мозг по ошибке производит альфа-волны в периоды, когда он должен выдавать только дельта-волны. Это может привести к беспокойству и не освежающему сну.

Другие типы мозговых волн

Волны мозга стоят за всем, что вы думаете, чувствуете, воспринимаете и делаете. Они генерируются синхронизированными электрическими импульсами, которые массы клеток мозга используют для связи друг с другом.

Волны вашего мозга меняются в течение дня в зависимости от того, что вы делаете. Более медленные волны связаны с расслабленным мозгом, а более быстрые волны означают, что ваш мозг выполняет сложные задачи.

Как и у альфа-волн, у каждого типа мозговых волн есть свое время и место. Другие типы мозговых волн включают:

• Дельта-волны: При частоте от 0,5 до 3 Гц дельта-волны являются самыми медленными из мозговых волн. Они возникают, когда вы находитесь в самом глубоком сне.
• Тета-волны: При частоте от 3 до 8 Гц тета-волны также возникают во время сна. Кроме того, их наблюдали в очень глубоких состояниях медитации.
• Бета-волны: Это наиболее распространенные дневные мозговые волны с ритмом от 12 до 30 Гц. Бета-волны преобладают в нормальных состояниях бодрствования, например, когда вы сосредоточены на когнитивных задачах, решении проблем, принятии решений или аналогичной деятельности.
• Гамма-волны: Гамма-волны с ритмом от 25 до 100 Гц являются самыми быстрыми из мозговых волн.Они обрабатывают информацию из различных областей вашего мозга и отвечают за ваше сознательное восприятие.

Связь бета-амилоидной нагрузки с дисфункцией сна и когнитивными нарушениями у пожилых людей с когнитивными расстройствами | Деменция и когнитивные нарушения | Открытие сети JAMA

Вопрос Связано ли отложение β-амилоида в головном мозге с дисфункцией сна и когнитивных функций у пожилых людей с когнитивными расстройствами?

Выводы В этом исследовании с участием 52 участников в возрасте 65 лет и старше отложение β-амилоида в предклинье было связано с количеством ночных пробуждений, тогда как отложение β-амилоида в стволе мозга было связано с дневной сонливостью.Ночные пробуждения, но не дневная сонливость, были связаны с плохой познавательной способностью, а отложение β-амилоида было косвенно связано с когнитивными нарушениями через ночные пробуждения.

Значение У пожилых людей с когнитивными расстройствами механизм, который включает нарушение ночного сна, может лежать в основе связи между отложением β-амилоида и когнитивными нарушениями.

Важность Данные показывают, что дисфункция сна и отложение β-амилоида (Aβ) работают синергетически, нарушая функцию мозга у людей с нормальным познанием, повышая риск развития деменции в более позднем возрасте.Однако неясно, продолжает ли Aβ играть важную роль в дисфункции сна после начала когнитивного снижения у людей с деменцией.

Объектив Определить, связано ли отложение Aβ в головном мозге с субъективными показателями качества сна и когнитивных функций у пожилых людей с когнитивными расстройствами.

Дизайн, обстановка и участники Вложенное исследование было проведено в Центре когнитивных расстройств и комплексной болезни Альцгеймера при университетской больнице Томаса Джефферсона в Филадельфии, штат Пенсильвания.В нем приняли участие пациенты в возрасте 65 лет и старше с когнитивными расстройствами, подтвержденными нейропсихологическим тестированием. Подходящие участники были определены из выборки пациентов, которые прошли позитронно-эмиссионную томографию фторбетабена с меченным фтором 18 фторбетабеном в университетской больнице Томаса Джефферсона в рамках многоцентрового исследования деменции – свидетельства для сканирования амилоидов. Сбор и анализ данных проводились с ноября 2018 года по март 2019 года.

Основные результаты и меры Качество сна измерялось с помощью ответов на анкеты сна, отложение Aβ измерялось с помощью позитронно-эмиссионной томографии фторбетабена, меченного фтором 18, а когнитивные способности измерялись с помощью краткой оценки психического состояния (MMSE).

Результаты Из 67 подходящих участников 52 (77,6%) дали информированное согласие на участие в исследовании. Из 52 включенных участников (средний возраст 76,6 [7,4] лет) 27 (51,9%) были женщинами. Дневная сонливость была связана с отложением Aβ в стволе мозга ( B = 0,0063; 95% ДИ, от 0,001 до 0,012; P = 0,02), но не с показателями MMSE ( B = -0,01; 95% ДИ, – От 0,39 до 0,37; P = 0,96). Количество ночных пробуждений было связано с отложением Aβ в предклинье ( B = 0.11; 95% ДИ от 0,06 до 0,17; P <0,001) и плохие показатели MMSE ( B = -2,13; 95% ДИ, от -3,13 до -1,13; P <0,001). Медиативный анализ продемонстрировал косвенную связь между отложением Aβ и плохой производительностью MMSE, в основе которой лежали ночные пробуждения в качестве промежуточного звена ( B = -3,99; 95% ДИ, от -7,88 до -0,83; P = 0,01).

Выводы и актуальность Нарушение ночного сна может опосредовать связь между Aβ и когнитивными нарушениями, предполагая, что существует лежащий в основе зависимый от сна механизм, который связывает нагрузку Aβ в головном мозге с когнитивным снижением.Дальнейшее выяснение этого механизма может улучшить понимание болезненных процессов, связанных с накоплением Aβ.

Дисфункция сна связана со снижением когнитивных функций у стареющего населения. ^{1 , 2} Все больше данных показывает, что нарушения сна и циркадного ритма предрасполагают мозг к накоплению β-амилоида (Aβ), ^{1 , 3} , метаболита белка, который нарушает функцию нейронов и связан с многочисленными когнитивными расстройствами. , включая болезнь Альцгеймера (БА), деменцию с тельцами Леви, деменцию при болезни Паркинсона, цереброваскулярную деменцию и лобно-височную деменцию. ^{4 , 5} Исследования ^{6 -12} на людях показали, что различные плохие показатели сна, в том числе длительная латентность сна, повышенная фрагментация сна, уменьшение общего времени сна и чрезмерная дневная сонливость, связаны с повышенной сонливостью. Отложение Aβ в головном мозге. Механистические исследования также продемонстрировали, что нарушение сна способствует накоплению Aβ, одновременно повышая синтез Aβ ^{13 , 14} и препятствуя клиренсу Aβ. ^{14 , 15}

Важно отметить, что связь между дисфункцией сна и Aβ является двунаправленной, поскольку повышенные уровни Aβ в головном мозге также нарушают медленный сон, ¹⁶ , тем самым усугубляя проблемы со сном. ^{17 , 18} Было показано, что синергетическая взаимосвязь между аномалиями Aβ и дисфункцией сна мешает консолидации памяти и воспроизведению. ^{9 , 16} Более того, у людей с нормальным когнитивным поведением и плохого качества сна наблюдается повышенная нагрузка Aβ в головном мозге, и они подвергаются более высокому риску развития деменции в более позднем возрасте. ^{8 , 10 , 19 , 20}

Примечательно, что пациенты с когнитивными расстройствами имеют серьезные нарушения архитектуры сна и циркадных ритмов. ^{2 , 21} Тем не менее, исследования, изучающие связь между Aβ и сном, до сих пор в основном проводились на лицах с нормальным познанием, и вопрос о том, продолжает ли Aβ играть важную роль в дисфункции сна после начала когнитивного снижения. неясно.Таким образом, это исследование направлено на изучение связи между аномалиями Aβ, субъективными показателями качества сна и когнитивной функцией у пожилых людей с когнитивными расстройствами.

Все участники этого исследования были пациентами с когнитивными расстройствами, которые получали лечение в Центре когнитивных расстройств и комплексной болезни Альцгеймера при университетской больнице Томаса Джефферсона, крупном специализированном центре в долине Делавэр.Центр представляет собой амбулаторную клинику, обслуживающую пациентов, которые живут самостоятельно, с семьей или опекунами или в учреждениях для престарелых. Следовательно, госпитализированные пациенты или те, кто живет в домах престарелых, не были включены в исследование, даже несмотря на то, что не было конкретных критериев исключения для этих состояний. Критерии включения включали возраст 65 лет и старше и диагноз легкого когнитивного нарушения (MCI) или деменции на основе критериев, установленных в Руководстве по диагностике и статистике психических расстройств (пятое издание) и / или Национальных институтов старения и болезни Альцгеймера. Ассоциация.Пациенты с нормальными когнитивными функциями или субъективными жалобами, не подтвержденными когнитивным тестированием, были исключены из исследования. Другие важные критерии исключения включали рак, требующий активной терапии, перелом бедра или таза в течение 12 месяцев до включения в исследование и невозможность последующего наблюдения. Первоначально для участия в этом исследовании рассматривалась выборка из 80 пациентов, которым была проведена позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) Aβ в университетской больнице Томаса Джефферсона в рамках многоцентрового исследования деменции с визуализацией для сканирования амилоидов (идентификатор ClinicalTrials.gov: NCT02420756).Из этой выборки 67 пациентов были признаны подходящими для исследования на основании вышеупомянутых критериев.

Это исследование было одобрено наблюдательным советом при университетской больнице Томаса Джефферсона и было отнесено к категории минимального риска. Устное информированное согласие было получено от участников, когда с ними связались по телефону для участия в исследовании. Процесс информированного согласия включал ознакомление с защищенной медицинской информацией, целью исследования, данными, которые должны быть собраны исследователями, рисками исследования, шагами, предпринятыми для обеспечения конфиденциальности и конфиденциальности участников, а также информацию о том, как отозвать согласие.Участникам сказали, что денежной компенсации за исследование не было. Это исследование соответствует руководству по отчетности по усилению отчетности наблюдательных исследований в эпидемиологии (STROBE). ²²

Сбор и анализ данных проводились в период с ноября 2018 г. по март 2019 г. Данные, касающиеся расы / этнической принадлежности, были извлечены из электронных медицинских карт и основаны на собственных ответах участников на предыдущие анкеты о состоянии здоровья. Впоследствии расовая / этническая принадлежность была оценена как потенциальный мешающий фактор в анализах.

Познание оценивалось по результатам последнего теста участников Краткого экзамена на психическое состояние (MMSE). MMSE – это опросник из 30 пунктов, который широко используется для оценки тяжести когнитивных нарушений у лиц с когнитивными расстройствами. ²³ Анкета проверяет несколько когнитивных областей, включая ориентацию, внимание и расчет, язык, вербальную память и зрительно-пространственное планирование. Пороговые значения для MMSE следующие: больше или равно 24 для нормального познания, от 19 до 23 для MCI, от 10 до 18 для умеренного когнитивного нарушения и меньше или равно 9 для тяжелого когнитивного нарушения. ²⁴

Соответствующие критериям участники и их семьи или лица, осуществляющие уход, связались по телефону для оценки качества сна; 52 участника (77,6%) дали устное информированное согласие на участие в исследовании. Причины отказа в согласии включали нежелание делиться личной информацией по телефону (6 участников [40,0%]), неудобное время (3 участника [20,0%]), недоступность после 3 или более попыток (3 участника [20,0%]), нет более длительное наблюдение за клиницистом в университетской больнице Томаса Джефферсона (2 участника [13.3%]), и пациент умер (1 участник [6,7%]). Качество сна оценивалось с помощью 2 анкет о сне, которые ранее прошли валидацию (электронное приложение в Приложении). ^{19 , 25} Мы убедились, что участники с оценкой MMSE менее 24 имели по крайней мере 1 члена семьи или опекуна, присутствовавшего во время анкеты, чтобы подтвердить свои ответы; тем, кто набрал более высокие баллы, также предлагалось ответить вместе с членами семьи, чтобы повысить точность ответов.

Визуализация мозга и региональный анализ

Для ПЭТ-визуализации Aβ участникам внутривенно вводили фторбетабен-меченую метку, меченную фтором 18 (Neuraceq; Piramel Imaging), и визуализацию выполняли примерно через 60 минут в соответствии со стандартным протоколом с использованием либо ПЭТ-магнитно-резонансной томографии, либо ПЭТ-компьютерной томографии.Обработку изображений выполняли с использованием программного обеспечения MIMNeuro (версия 6.6, программное обеспечение MIM), а отложение Aβ в различных областях мозга рассчитывали с помощью стандартизованного соотношения значений поглощения. Области интереса (ROI) были основаны на чувствительности к отложению Aβ ^{19 , 26} и включали переднюю и заднюю поясную извилину, медиальную лобную долю, медиальную и латеральную височную долю, предклинье, верхнюю теменную долю, таламус и ствол мозга.

Отложение Aβ по ROI было проанализировано с помощью дисперсионного анализа Уэлча с апостериорным тестом Games-Howell, который помогает обнаруживать различия между образцами с неравными дисперсиями.Связи между отложением Aβ, различными показателями сна и показателями MMSE анализировали с помощью множественной линейной регрессии. Данные регрессионного анализа моделировались линиями регрессии методом наименьших квадратов, при этом каждая линия имела наклон, эквивалентный коэффициенту регрессии ( B ), также известному как регрессионный вес. 95% доверительный интервал типа Вальда для B был затем рассчитан на основе SE выборочного распределения точек данных из наклона линии регрессии. Сила связи между интересующими переменными определялась путем расчета коэффициента детерминации ( R ² ).Для контроля потенциально мешающих переменных использовалась прямая пошаговая регрессия; этот метод многомерной регрессии включает переменные поэтапно до тех пор, пока соответствие модели не перестанет значительно улучшаться с помощью F-теста. Таким образом, переменные, которые вносят статистически значимый вклад в многомерную регрессию, отличаются от переменных, которые этого не делают. Проблема множественных сравнений возникла при корреляции данных с участием Aβ и решалась двумя способами: поправками Бонферрони для уровней α и выполнением ограниченного числа запланированных сравнений для конкретных ROI на основе гипотез.Важно отметить, что отложение Aβ демонстрирует высокую степень коллинеарности в различных областях коры ²⁷ ; поэтому поправки на множественные сравнения следует интерпретировать с осторожностью, поскольку они могут увеличить риск ошибки типа II. ²⁸ Сравнительный и регрессионный анализ выполняли с использованием статистического программного обеспечения SPSS версии 25 (IBM). Если не указано иное, была проведена двусторонняя проверка гипотез с контролем ошибки I типа при α = 0,05.

Анализ медиации был использован для оценки того, может ли связь между отложением Aβ и плохой работой MMSE быть опосредована ночными пробуждениями.Посреднический анализ – это многомерный регрессионный анализ, который использует серию регрессий для оценки силы связи между двумя интересующими переменными ( X и Y ) в различных условиях. ^{29 , 30} Эти условия определяются наличием или отсутствием третьей переменной ( M ), которая предположительно опосредует связь между X и Y . Регрессии, выполняемые для анализа посредничества, могут быть представлены графически в виде диаграммы путей, которая иллюстрирует взаимосвязь между X и Y с учетом и без учета M (т.е. косвенный и прямой пути, соответственно).Таким образом, оценивая степень влияния, которое M оказывает на связь между X и Y , можно рассчитать коэффициент регрессии для эффекта посредничества M . Таким образом, анализ посредничества оценивает, объясняется ли связь между двумя переменными лучше прямой связью (т.е. не требует посредничества) или косвенной ассоциацией (например, требуется посредничество другой переменной). Вычисления матриц и начальная загрузка для анализа посредничества выполнялись с помощью PROCESS (версия 3.3) макрос для SPSS. ²⁹

Всего в анализ были включены 52 участника (средний [SD] возраст 76,6 [7,4] лет) (таблица). Среди 27 участников женского пола (51,9%) средний возраст (стандартное отклонение) составлял 77,8 (6,4) года (возрастной диапазон от 66 до 91 года). Среди 25 участников мужского пола (48,1%) средний возраст (SD) составлял 75,4 (8,3) года (возрастной диапазон 66-94 года). Среди женщин-участниц 24 были белыми (88,9%), 2 – афроамериканками (7,4%) и 1 – латиноамериканкой (3.7%). Среди мужчин-участников 22 были белыми (88,0%), 2 – афроамериканцами (8,0%) и 1 – латиноамериканцем (4,0%). При использовании стандартизованного порогового значения коэффициента поглощения 1,2 ³¹ повышенное отложение Aβ в головном мозге было обнаружено у 34 из 52 участников (65,4%), причем уровни Aβ были самыми высокими в предклинье, передней поясной извилине и стволе мозга по сравнению с остальным мозгом. регионы (eFigure в Приложении). Среди участников с повышенным отложением Aβ в головном мозге 16 (47,1%) были женщинами и 18 (52.9%) были мужчинами. Мы не обнаружили значительной разницы в обнаружении индикаторов между участниками, которые прошли ПЭТ-магнитно-резонансную томографию и ПЭТ-компьютерную томографию ( t ₅ = -0,22; P = 0,83).

Дневная сонливость, отложение Aβ и показатели MMSE

В этой выборке лиц с когнитивными расстройствами мы наблюдали значительную положительную связь между показателями дневной сонливости и отложением Aβ в стволе мозга ( B = 0.0063; 95% ДИ от 0,001 до 0,012; P = 0,02) (рис. 1A и D). Однако дневная сонливость не была связана с бременем Aβ ни в одной другой области интереса, о чем свидетельствует несущественная связь между дневной сонливостью и общим отложением Aβ в головном мозге ( B = 0,0023; 95% ДИ, от -0,007 до 0,011; P =. 62) (Рисунок 1B). Более того, не было значимой связи между дневной сонливостью и показателями MMSE ( B = -0,01; 95% ДИ, от -0,39 до 0,37; P =.96) (Рисунок 1C).

Ночные пробуждения, отложение Aβ и показатели MMSE

Число ночных пробуждений, о которых сообщили участники, продемонстрировало значительную положительную связь с общим отложением Aβ в головном мозге ( B = 0,041; 95% ДИ, 0,015–0,067; P = 0,003) (Рисунок 2A).Последующий региональный анализ показал, что ночные пробуждения имеют наиболее сильную связь с отложением Aβ в предклинье ( B = 0,11; 95% ДИ, 0,06–0,17; P <0,001) (рис. 2B) по сравнению с другими областями мозга (таблица в Приложение). Ночные пробуждения также продемонстрировали значительную отрицательную связь с показателями MMSE ( B = -2,13; 95% ДИ, от -3,13 до -1,13; P <0,001) (Рисунок 2C). Примечательно, что даже после контроля возраста, пола, расы / этнической принадлежности участников, общего количества часов ночного сна, апноэ во сне, использования снотворных и лечения деменции, связь между отложением Aβ в предклинье и ночными пробуждениями ( B = 0.095; 95% ДИ от 0,023 до 0,17; P = 0,01), а связь между ночными пробуждениями и плохой оценкой MMSE ( B = -1,64; 95% ДИ, от -2,8 до -0,48; P = 0,01) оставалась значительной. Затем мы оценили, имеет ли отложение Aβ прямую связь с показателями MMSE, и обнаружили значительную, но слабую обратную связь ( B = -5,54; 95% ДИ, от -10,24 до -0,85; P = 0,02) (Рисунок 2D) . Обратная связь между показателями Aβ и MMSE перестала быть значимой после контроля возраста участников ( B = -3.07; 95% ДИ, от -7,6 до 1,46; P = 0,18).

Поскольку считается, что Aβ в первую очередь способствует прогрессированию болезни при AD, мы также проверили связь между отложением Aβ в предклинье, ночными пробуждениями и показателями MMSE в подгруппе из 34 участников с AD или амнестическим MCI, продромальной стадией AD. ³² Подобно нашим общим результатам, ночные пробуждения были положительно связаны с отложением Aβ в предклинье ( B = 0,097; 95% ДИ от 0,042 до 0,15; P =.001) и отрицательно связаны с показателями MMSE ( B = -1,86; 95% ДИ, от -3,00 до -0,72; P = 0,002) у пациентов с БА или амнестическим MCI. Однако отложение Aβ и плохие показатели MMSE не были существенно связаны в этой подгруппе ( B = -6,26; 95% ДИ, от -13,19 до 0,62; P = 0,07).

Медиативный анализ отложения Aβ, ночных пробуждений и показателей MMSE

Учитывая гораздо более сильную связь отложения Aβ с ночными пробуждениями по сравнению с плохими показателями MMSE, мы предположили, что Aβ не имел прямой связи с плохой познавательной способностью, а вместо этого был связан с когнитивными нарушениями косвенно через ночные пробуждения в качестве промежуточного звена.Эта гипотеза подтверждается предыдущими исследованиями ^{9 , 16} , показывающими, что сон модулирует связь между Aβ и познанием у людей с нормальным познанием. Чтобы проверить, может ли модулирующая связь сна с Aβ и познанием также присутствовать у людей с когнитивными расстройствами, мы использовали анализ посредничества, чтобы оценить, опосредуют ли ночные пробуждения связь между Aβ и плохой работой MMSE в нашей выборке участников. Полное описание посреднического анализа приведено в подразделе «Статистический анализ» раздела «Методы».

На рисунке 3 показано графическое изображение анализа посредничества, выполненного на данных, собранных для отложения Aβ в предклинье, ночных пробуждений и показателей MMSE. Мы решили сосредоточиться на отложении Aβ в предклинье для анализа посредничества из-за особой уязвимости предклиния к накоплению Aβ, ³³ его новой роли в модуляции медленноволнового сна, ^{34 -36} и нашего эмпирического вывода, что Отложение Aβ в предклинье сильнее всего связано с ночными пробуждениями.Мы обнаружили с помощью посреднического анализа, что показатели Aβ и MMSE не были напрямую связаны ( B = -1,55; 95% ДИ, от -6,42 до 3,32; P = 0,50), что согласуется с корреляционными данными, представленными на рисунке 2. Однако , когда ночное пробуждение было введено в анализ как часть непрямого пути, была обнаружена статистически значимая связь между Aβ и плохой работой MMSE ( B = -5,54; 95% ДИ, от -10,24 до -0,85; P = .02). Наконец, сравнивая силу ассоциации между Aβ и плохой работой MMSE в прямом и непрямом путях, мы обнаружили, что ночные пробуждения опосредуют связь между Aβ и плохой работой MMSE ( B = -3.99; 95% ДИ, от -7,88 до -0,83; P = 0,01).

У пациентов с когнитивными расстройствами дневная сонливость была связана с содержанием Aβ в стволе мозга, тогда как ночные пробуждения были связаны с содержанием Aβ в предклинье. Важно отметить, что только ночные пробуждения были связаны с плохой производительностью по MMSE. Более того, было обнаружено, что косвенная связь между Aβ и когнитивными нарушениями опирается на ночные пробуждения в качестве промежуточного звена.

Следует отметить связь различного поведения во сне с отложением Aβ в определенных областях мозга. Например, нам ранее не сообщалось о связи между дневной сонливостью и отложением Aβ в стволе мозга людей с когнитивными нарушениями. Учитывая важную роль ствола мозга в внимании и возбуждении, ^{37 , 38} будущее исследование последующих последствий отложения Aβ в стволе мозга является оправданным.Более того, ночные пробуждения продемонстрировали значительную связь с отложением Aβ в предклинье, что является интересным открытием, которое следует учитывать в свете недавних данных, демонстрирующих роль предклиния в облегчении медленноволнового сна ^{34 , 36} и последствия невыполнения обязательств. режим сетевой дисфункции при нарушении сна. ³⁵ Дальнейшее выяснение того, как аномалии предклиния пересекаются со сном и познанием, вероятно, жизненно важно для улучшения понимания процессов заболевания, лежащих в основе различных синдромов деменции.

Предыдущие исследования показали, что у людей с нормальным познанием и чрезмерной дневной сонливостью повышен риск накопления кортикального Aβ и снижения когнитивных функций. ^{10 , 19} Эти ассоциации не наблюдались в настоящем исследовании, что может частично отражать ограничения MMSE в обнаружении тонких когнитивных изменений, возникающих на ранних стадиях деменции. Следовательно, необходима будущая оценка с более всесторонним нейропсихологическим тестированием.Еще одна возможность рассмотрения состоит в том, что при переходе от нормального старения к болезни может произойти механический сдвиг. Другими словами, факторы, приводящие к дневной сонливости, которые, вероятно, важны для развития деменции у людей с нормальным когнитивным поведением, могут развиваться после начала деменции, чтобы иметь более сложные ассоциации с когнитивным снижением.

Вывод о том, что ночные пробуждения отрицательно связаны с показателями MMSE, согласуется с предыдущими полисомнографическими данными, показывающими, что бодрствование после начала сна связано с когнитивными нарушениями. ³⁹ Кроме того, результаты этого исследования предоставляют новое понимание, подчеркивая роль, которую Aβ может играть в ночном пробуждении, и демонстрируя, что ассоциация Aβ с когнитивными нарушениями зависит от ночных пробуждений в качестве посредника. Непрямая связь Aβ с когнитивными нарушениями у пациентов с когнитивными расстройствами может быть важна для рассмотрения, учитывая неэффективность антиамилоидной иммунотерапии для улучшения когнитивных функций в клинических испытаниях. ⁴⁰ Наши данные предполагают, что может быть необходим комбинированный подход, направленный как на Aβ, так и на дисфункцию сна.Примечательно, что недавние исследования ^{41 , 42} показывают, что тау-белок может быть проксимальным медиатором дисфункции сна, предполагая, что терапевтические стратегии, направленные как на Aβ, так и на тау, могут быть полезными. Данные на животных моделях болезни ^{18 , 43} также демонстрируют вклад дисфункции кортикоталамического контура в состояние бодрствования после наступления сна, механизм, который требует дальнейшего изучения на людях.

Хотя посреднический анализ является мощным инструментом, который может различать прямые и косвенные ассоциации между множеством представляющих интерес переменных, важно помнить, что в анализе используются данные наблюдений для определения путей ассоциации, а не причинно-следственной связи.В частности, посреднический анализ не оценивает наличие или отсутствие неизмеряемых переменных, которые потенциально могут сбивать с толку и ограничивать интерпретацию причинно-следственной связи. Следовательно, результаты этого исследования следует интерпретировать только как наблюдательные и ассоциативные, и в будущем потребуется интервенционное исследование, чтобы установить причинный путь между Aβ, ночными пробуждениями и когнитивными нарушениями. Мы также признаем, что количество времени, прошедшее между тестированием MMSE и введением опросника о сне, является потенциальным источником вариабельности в исследовании.К другим ограничениям относятся отсутствие оценки более широкого диапазона типов поведения во сне, например, дремоты. Другие нарушения сна, кроме апноэ во сне, также не оценивались. Отсутствие объективных данных о сне в этом исследовании не позволило детально оценить влияние ночных пробуждений на различные стадии сна. В будущих исследованиях следует оценить относительный вклад нарушений сна, связанных с быстрым движением глаз и не быстрым движением глаз, в когнитивные нарушения. ^{16 , 39 , 41} Продольные исследования с большим размером выборки также необходимы для изучения того, как дисфункция сна развивается с течением времени.

У пожилых людей с когнитивными расстройствами накопление Aβ косвенно связано с когнитивными нарушениями через ночные пробуждения в качестве промежуточного звена. Дальнейшее исследование механизма, лежащего в основе этой косвенной ассоциации, может иметь решающее значение для лучшего понимания когнитивного снижения при расстройствах, связанных с накоплением Aβ.

Принята к публикации: 20 августа 2019 г.

Опубликовано: 16 октября 2019 г. doi: 10.1001 / jamanetworkopen.2019.13383

Открытый доступ: Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии CC-BY. © 2019 You JC et al. Открытая сеть JAMA .

Автор для переписки: Кэрол Ф. Липпа, доктор медицины, Университет Томаса Джефферсона, 901 Walnut St, Ste 405, Philadelphia, PA 19107 ([email protected]).

Вклад авторов: Доктор Липпа имел полный доступ ко всем данным в исследовании и берет на себя ответственность за целостность данных и точность анализа данных.

Концепция и дизайн: Ю, Ньюберг, Липпа.

Сбор, анализ или интерпретация данных: Все авторы.

Составление рукописи: Ю, Джонс, Ньюберг.

Критический пересмотр рукописи на предмет важного интеллектуального содержания: Ю, Кросс, Лион, Канг, Ньюберг, Липпа.

Статистический анализ: You, Kang.

Административная, техническая или материальная поддержка: Jones, Newberg, Lippa.

Надзор: Лион, Ньюберг, Липпа.

Раскрытие информации о конфликте интересов: Не сообщалось.

Финансирование / поддержка: Это исследование финансировалось грантом U01 NS1006-10 Национального института неврологических расстройств и инсульта доктору Липпе (главный исследователь) и грантом R01 AG028688 Национального института старения доктору Ньюбергу (главному исследователю). ).

Роль спонсора / спонсора: Спонсоры не играли никакой роли в разработке и проведении исследования; сбор, управление, анализ и интерпретация данных; подготовка, рецензирование или утверждение рукописи; и решение представить рукопись для публикации.

Дополнительная информация: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны у соответствующего автора по разумному запросу.