《Sleep Medicine》：Overnight sleep features and next-morning brain metabolism in older adults
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迪戈·Z·卡瓦略（Diego Z. Carvalho）|阿道夫·金德里希（Adolf Jindrich）|瓦茨拉夫·克雷门（Vaclav Kremen）|斯图尔特·J·麦卡特（Stuart J. McCarter）|埃里克·K·圣路易斯（Erik K. St. Louis）|斯科
迪戈·Z·卡瓦略（Diego Z. Carvalho）|阿道夫·金德里希（Adolf Jindrich）|瓦茨拉夫·克雷门（Vaclav Kremen）|斯图尔特·J·麦卡特（Stuart J. McCarter）|埃里克·K·圣路易斯（Erik K. St. Louis）|斯科特·A·普日贝尔斯基（Scott A. Przybelski）|刘侃（Kan Liu）|大卫·T·琼斯（David T. Jones）|罗纳德·C·彼得森（Ronald C. Petersen）|小克利福德·R·杰克（Clifford R. Jack Jr）|瓦尔·J·洛威（Val J. Lowe）|安德鲁·W·瓦尔加（Andrew W. Varga）|维伦德·K·萨默斯（Virend K. Somers）|乔纳森·格拉夫-拉德福德（Jonathan Graff-Radford）|莉亚·T·格林伯格（Lea T. Grinberg）|布拉德利·F·博伊夫（Bradley F. Boeve）|格雷戈里·A·沃雷尔（Gregory A. Worrell）|普拉尚蒂·韦穆里（Prashanthi Vemuri）
美国明尼苏达州罗切斯特市内科部门，肺病、重症监护、过敏与睡眠科，睡眠医学中心
摘要
背景
睡眠与大脑代谢之间的关系仍不明确。本研究旨在确定使用基于外周动脉张力测定的家庭睡眠呼吸暂停系统估计的夜间睡眠特征是否与老年人的局部FDG-PET摄取有关。
方法
我们分析了梅奥老龄化研究（Mayo Clinic Study of Aging）中认知功能未受损的参与者（≥60岁）。每位参与者都接受了Watch PAT进行的夜间客观睡眠评估，随后在第二天早上进行了FDG-PET成像。PET数据与3T MRI进行了配准，并在估计了半球内的体素数量加权中位FDG摄取后，将其分割为47个感兴趣区域（ROIs）。通过调整年龄或灰质体积（GMV）的部分斯皮尔曼等级相关性，研究了睡眠宏观结构与睡眠呼吸暂停/低氧负荷与局部FDG水平之间的关联。
结果
共研究了37名参与者（70.3%为女性，中位年龄为72岁 [IQR 68–78岁]）。我们发现睡眠开始后的清醒时间（WASO）与皮质区域的FDG水平之间存在广泛的负相关，主要涉及腹内侧/腹外侧前额叶皮质、外侧颞叶和枕叶皮质（ρ=–0.47至-0.34，P<0.05）。总睡眠时间与内侧结构的FDG摄取相关（ρ=0.39至0.42，P<0.05），包括后扣带回、后扣带回皮质、海马体、海马旁区、丘脑和尾状核。低氧负荷与内侧枕叶的FDG水平相关（ρ=0.35至0.39，P<0.05）。局部GMV并未介导这些关联。WASO与更高的失眠严重程度指数和较少的休息性睡眠相关。
讨论
睡眠宏观结构和低氧负荷与大脑代谢表现出显著关联，可能对大脑健康有贡献。
引言
氟脱氧葡萄糖PET（FDG-PET）成像已成为研究老年人认知功能及揭示神经退行性病变轨迹的卓越工具。1, 2 由于大脑葡萄糖代谢主要由神经元活动驱动，FDG-PET提供了研究突触和网络水平功能障碍的窗口。
突触缩减/选择被认为是睡眠的主要功能之一。3 这可以防止由于清醒期间突触强度不受控制地增加而导致的未满足的代谢需求，3 这可能导致突触/网络功能障碍。然而，目前尚不清楚睡眠特征如何与认知功能未受损（CU）老年人的FDG摄取相关。
由于睡眠已成为预防认知衰退和痴呆的潜在治疗靶点，我们试图研究夜间睡眠宏观结构和呼吸暂停或低氧负荷的严重程度是否与次日上午的局部FDG-PET摄取相关。我们的目标是确定与大脑代谢相关的关键睡眠特征，这里将其作为大脑健康和功能的替代标志物。我们假设较短的睡眠持续时间、睡眠片段化增加、深度睡眠减少以及更严重的呼吸暂停/低氧负荷与较低的FDG-PET水平相关。
章节片段
参与者
参与者来自梅奥老龄化研究（MCSA）队列，4 这是一个基于人群的队列，来自美国明尼苏达州奥姆斯特德县（Olmsted County），年龄在60岁或以上，认知功能未受损，拥有有效的MRI结果，并计划在2023年2月至2023年7月期间进行年度FDG-PET扫描。如果不符合任何排除标准（如重大神经系统疾病、活动性心肺疾病、正在接受睡眠呼吸暂停治疗等），他们将被邀请参加这项横断面研究。
结果
共研究了37名参与者（70.3%为女性，中位年龄为72岁 [IQR 68–78岁]）。根据AHI-4%标准，OSA（无、轻度、中度和重度）的频率分别为16人（43.2%）、16人（43.2%）、4人（10.8%）和1人（2.7%）。根据ISI标准，失眠（无、轻度、中度和重度）的频率分别为26人（67.6%）、10人（27.0%）、2人（5.4%）和0人。有关其他参与者特征的更多详细信息，请参见表1。
WASO与FDG摄取存在广泛的负相关
讨论
在这项探索性研究中，我们发现如假设的那样，较大的睡眠干扰（WASO和SE）和CU老年人的TST减少与FDG-PET水平的区域性降低相关。与我们的假设相反，呼吸暂停/低氧负荷的标志物（HB和AHI-4%）与大脑代谢呈正相关。这些关联独立于GMV，表明可能存在可逆的功能改变，尽管无法确定这些关联的方向性。
CRediT作者贡献声明
维伦德·K·萨默斯（Virend K. Somers）：撰写 – 审稿与编辑。阿道夫·金德里希（Adolf Jindrich）：可视化、软件、方法学、正式分析、数据管理。安德鲁·W·瓦尔加（Andrew W. Varga）：撰写 – 审稿与编辑。迪戈·Z·卡瓦略（Diego Z. Carvalho）：撰写 – 原稿撰写、可视化、项目管理、方法学、研究、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。瓦尔·J·洛威（Val J Lowe）：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源管理、方法学。克利福德·R·杰克（Clifford R. Jack）：撰写 – 审稿与编辑、资源管理
利益冲突声明
迪戈·Z·卡瓦略（Diego Z. Carvalho）、阿道夫·金德里希（Adolf Jindrich）、瓦茨拉夫·克雷门（Vaclav Kremen）、斯图尔特·J·麦卡特（Stuart J. McCarter）、埃里克·K·圣路易斯（Erik K. St. Louis）、斯科特·A·普日贝尔斯基（Scott A Przybelski）、刘侃（Kan Liu）、大卫·琼斯（David Jones）、罗纳德·C·彼得森（Ronald C. Petersen）、小克利福德·R·杰克（Clifford R. Jack Jr）、瓦尔·J·洛威（Val J Lowe）、安德鲁·W·瓦尔加（Andrew W. Varga）、维伦德·K·萨默斯（Virend K. Somers）、乔纳森·格拉夫-拉德福德（Jonathan Graff-Radford）、莉亚·T·格林伯格（Lea T. Grinberg）、布拉德利·F·博伊夫（Bradley F. Boeve）、格雷戈里·A·沃雷尔（Gregory A Worrell）和普拉尚蒂·韦穆里（Prashanthi Vemuri）与本研究无关的任何利益冲突。
致谢
我们感谢所有MCSA参与者的参与。本研究使用的数据和资源得到了以下机构的支持：梅奥诊所阿尔茨海默病研究中心发展奖（P30 AG062677）、NIH R01 AG056366、U01 AG006786、R01 AG034676、R37 AG011378、R01 AG041851、R01 NS097495、R01 AG068206、R01 HL065176、GHR基金会 和 梅奥医学教育与研究基金会。本文是CLARA项目的一部分，得到了欧盟HORIZON EUROPE的资助
