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中年睡眠碎片化與認知能力衰退:探索睡眠品質對中年大腦的影響

by admin
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此研究著重於中年期間的睡眠狀況對10多年後認知功能的影響

  • 526位平均40歲的參與者
  • 在2003至2005年期間進行睡眠評估,2015至2016年使用多種認知測試評估中年認知能力。
  • 睡眠碎片化指數高的人在多項認知測試中表現較差。
  • 睡眠持續時間和主觀睡眠品質與中年認知無關。
  • 即使在40歲附近的中年早期, 睡眠品質對於之後的認知功能至關重要。

Association Between Sleep Quantity and Quality in Early Adulthood With Cognitive Function in Midlife

早期成人期睡眠量與品質與中年認知功能的關聯

文獻出處

背景

  • 睡眠與認知的關聯:睡眠障礙可能是阿茲海默症的一個可調節風險因素。
  • 先前研究的限制:大多數研究集中在晚年的睡眠障礙和認知障礙,而且這些研究多為短期追蹤,對因果關係的判定很難判定,阿茲海默症的病理在臨床症狀出現數十年前就開始累積,所以在晚年時所評估到的睡眠障礙可能是長期潛在阿茲海默病理的結果。
  • 中年期可能是關鍵時期
    • 認知衰退開始:中年是認知衰退可能開始顯現的關鍵時期。
    • 中年睡眠障礙的特點:與晚年不同,可能受到生理和心理社會因素的影響。
  • 客觀與主觀睡眠測量:主觀睡眠評估與客觀測量的相關性並不好,容易出現主觀感受和實際檢測不合的狀況。
  • 種族差異:睡眠障礙和認知在不同種族間有顯著差異,睡眠與認知之間的關聯在黑人成人中可能更強。
  • 性別差異的爭議:睡眠對認知的影響在男性和女性之間可能不同,由於可能影響睡眠和認知關聯的多種因素的性別差異。

研究目的

  • 早期識別失智症風險: 瞭解不同睡眠參數與中年認知之間的聯繫有助於早期識別失智症風險。
  • 睡眠介入試驗設計: 為未來睡眠介入試驗提供建議,特別是確定降低失智症風險的最佳介入時機。
  • 研究假設: 早期中年期的較差睡眠與晚期中年較差的認知功能相關聯。
  • 差異性分析: 探討睡眠與認知之間的關聯是否因種族或性別而有所不同。

研究方法

研究族群

CARDIA研究:  

  • 研究概述: Coronary Artery Risk Development in Young Adults研究是一項持續進行的多中心長期追蹤研究。
  • 參與者: 研究對象包括5,115名18至30歲的黑人和白人。 參與者按性別、種族、年齡和教育程度進行平衡招募。
  • 基線評估: 於1985至1986年在4個臨床地點完成基線評估。
  • 追蹤評估: 每2至5年進行一次追蹤評估,持續30年。
  • CARDIA睡眠研究
    • 參與者邀請: 在第15年追蹤時,邀請芝加哥地點的所有無懷孕參與者參加,共有670名符合條件的參與者同意參加。
    • 研究時間: 睡眠研究於2003至2005年進行。
    • 睡眠評估: 包括主觀和客觀的睡眠持續時間和品質評估。
    • 最終分析樣本: 最終分析樣本包括526名在2003至2005年間完成睡眠檢查的參與者。
    • 認知評估: 這些參與者在第30年(2015至2016年)進行了認知功能評估。

評估項目

睡眠持續時間與品質評估

  • 客觀睡眠

    • 使用腕帶活動監測器(Actiwatch-16;Mini-Mitter, Inc., Bend, OR)。

    • 監測器連續佩戴3天,分兩次進行,每次相隔約一年。

    • 每次佩戴從週三下午到週六早晨。

    • 數據計算和分析: 分析基於兩次波次間活動儀讀數的穩定性,計算所有可用天數的平均值。

    • 睡眠/清醒評分:利用製造商驗證的軟件(Actiware 3.4, Mini Mitter, Inc),以每30秒的時段進行睡眠或清醒評分。根據活動計數,推導出睡眠開始和結束時間。

    • 睡眠日記記錄:參與者需在睡眠日記中記錄上床時間和起床時間,以確認Actiware睡眠檢測的在床時間。

    • 睡眠數據分析焦點

      • 睡眠持續時間:從睡眠開始到結束期間》

      • 睡眠碎裂指數:計算睡眠期間不安定度,將移動時間百分比和不動時間少於1分鐘的百分比相加。

  • 主觀睡眠質量評估
    • 使用匹茲堡睡眠質量指數(Pittsburgh Sleep Quality Index,PSQI)進行評估。
    • 分數愈高表示睡眠質量愈差,得分超過5表示睡眠質量差。
  • 睡眠呼吸中止風險評估
    • 通過Berlin Questionnaire柏林問卷確定睡眠呼吸中止風險。
    • 高風險的睡眠呼吸中止定義為以下三項中至少有兩項:頻繁的日間嗜睡、持續的打鼾症、以及肥胖或高血壓。

認知功能評估

  • 數字符號替換測試(DSST):評估處理速度、執行功能和工作記憶,較高分數表示功能較佳。
  • Stroop測試:測量執行功能,較高分數表示表現較差。
  • Rey聽覺語言學習測試(RAVLT):評估延遲的語言記憶,較高分數表示功能較佳。
  • 蒙特利爾認知評估(MoCA):評估整體認知功能,較高分數表示功能較佳。
  • 字母流暢度和類別流暢度測試:兩項測試結合用於評估執行功能流輰度,較高分數表示功能較佳。
  • 認知異常的定義
    • 被定義為分數差於平均分數1個標準差以上。

潛在干擾因素的確定

  • 基本人口學資料:年齡、性別、種族、教育程度和吸煙狀況。
  • 體力活動分數:根據前一年內13項活動的自我報告頻率和強度計算得出。
  • 身體質量指數(BMI):體重公斤除以身高米平方計算得出。
  • 自我報告的憂鬱症狀:利用Center for Epidemiologic Studies Depression scale檢查過去一週的症狀。
  • 糖尿病診斷:定義為空腹血糖水平≥126 mg/dL或服用降血糖藥。
  • 高血壓的定義:定義為收縮壓≥140 mm Hg、舒張壓≥90 mm Hg,或服用降血壓藥

分析方法

  • 統計分析工具使用Stata版本14.1(Stata Corp LP, College Station, TX)和R 4.2.2。

睡眠分組比較

  • 根據睡眠持續時間分組(短:<6小時;平均:6–7小時;長:>7小時)

  • 睡眠碎裂程度分成三等分

  • 主觀睡眠質量依據匹茲堡睡眠質量指數得分是否超過5分做良好vs差進行比較。

統計方法

  • 連續變量使用student t檢驗、one way ANOVA、Mann-Whitney U檢驗或Kruskal-Wallis檢驗。
  • 類別變量使用卡方檢驗。

多變量邏輯回歸分析

  • 校正年齡、性別、種族和教育後,探討睡眠持續時間、睡眠碎裂指數或主觀睡眠質量與中年時期認知異常的關聯。
  • 進一步校正吸煙、BMI、憂鬱、體力活動、高血壓和糖尿病。

次級分析

  • 探討種族和性別的交互作用。
  • 額外調整睡眠呼吸中止風險。
  •  

結果

參與者基本特徵

  • 包括305位女性(58%)和229位黑人成人(44%)。
  • 平均年齡為40.1 ± 3.5歲。

客觀睡眠狀況

  • 平均睡眠時間為6.1 ± 1.1小時。
  • 睡眠碎裂指數平圴為19.2 ± 8.1%。
  • 有239位(45.6%)參與者的PSQI全球評分大於5,報告睡眠不佳。
  • 較短睡眠持續時間或較高睡眠碎裂者
    • 男性、黑人居多。
    • BMI較高。
    • 有抑鬱症或高血壓的病史。

主觀睡眠質量

  • 睡眠質量較差者
    •  較年輕、女性、黑人。
    • 教育程度較低。
    • BMI較高。
    • 體力活動較少。
    • 有抑鬱症或高血壓的病史。

睡眠碎裂指數

  • 睡眠碎裂指數最高三等分者在中年後時期認知異常的機率較高。

    數字符號替換測試(DSST):最高三等分者認知異常的危險率是最低三等分者的3倍(OR = 3.32; 95% CI 1.52–7.21)。

    Stroop測試:危險率超過兩倍(OR = 2.29; 95% CI 1.09–4.83)。

    流暢度測試: 危險率接近三倍(OR = 2.78; 95% CI 1.37–5.64)。

    蒙特利爾認知評估(MOCA:危險率超過兩倍(OR = 2.29; 95% CI 1.09–4.83)

    Rey聽覺語言學習測試(RAVLT):沒有顯著差異(OR = 1.39; 95% CI 0.76–2.54)。

自我報告睡眠質量良好者(PSQI ≤5)

  • 自我報告睡眠質量差者(PSQI >5)在Stroop測試上有較高風險表現異常(OR = 1.83; 95% CI 1.02–3.26)。

睡眠持續時間與認知表現無關

  • 活動監測器測量的睡眠持續時間與任何認知表現指標無關。

進一步調整BMI、憂鬱、體力活動、高血壓和糖尿病後

  • 睡眠碎裂程度與認知表現不良的關聯仍然顯著。

種族和性別無影響

  • 睡眠碎裂與認知表現關聯不因種族或性別而有所不同。

調整睡眠呼吸中止風險後,結果未有顯著變化

研究優勢與限制

研究優勢

  • 包括在中年早期階段對睡眠和認知的評估。
  • 使用主䚒自我報告和客觀活動記錄儀量測睡眠持續時間和質量。
  • 樣本多樣性,包括黑人和白人成人。
  • 包含多個認知面向的檢查。

研究限制

  • 缺乏多導程睡眠圖記錄(polysomnography)以提供更詳細和準確的睡眠質量及某些睡眠障礙(特別是睡眠呼吸中止)。
  • 數據收集天數和工作時間表的變異性,未能調整工作日或週末的差異。
  • 可能還存在其他影響睡眠和認知的殘餘干擾因素不能完全排除。
  • 相對較小的樣本大小。
  • 研究設計的年齡限制,雖然檢查了35至40多歲的睡眠與11年後的認知,但 50歲附近的族群表現無法推知。
  • 未評估睡眠質量改善是否會改善認知。

結論

  • 睡眠質量與認知之間的關聯可能在中年早期就已顯著。

  • 在中年早期階段,用活動記錄儀測量的高度睡眠碎裂與大約11年後的較差執行功能、流暢性和整體認知功能相關
  • 睡眠質量而非時間對之後中年的認知功能更為重要。
  • 客觀睡眠的評估較主觀報告更能預測認知功能的變化,主觀睡眠質量的測量容易出錯,可能與客觀測量的含義不同。
  • 了解中年時睡眠障礙可能可作為早期行為標記或減少阿茲海默症可改變的危險因素,具有重要的公共衛生意義。

個人想法

  • 主觀睡眠好不好的感覺,真的常常和儀器記錄的不同。睡眠呼吸中止和動眼期睡眠障礙的病人常常並不自覺,都是要靠儀器的測定比較準,短暫的淺睡和睡眠碎裂可能也是要靠睡眠監測才比較準。
  • 但有時是主觀覺得睡眠不好,但睡眠監測卻似乎沒那麼差,那是否還是有問題?分析中是否能把主觀睡眠和客觀睡眠的狀況合起來分組看看兩者符合和不相符的狀況到底發生什麼事,危險性又如何?
  • 收案時平均年齡40歲,的確若是未帶有APOE4可能類澱粉沈積尚未出現,但有APOE4者就有些難說了,這篇研究可惜沒有測APOE基因型,也沒有測生物標記或影像檢查。
  • 睡眠質量要如何改善呢?似乎藥物的幫助有限,藥物幫忙的大多是睡眠時間,對增加深度睡眠不一定有效,應該還要加上生活習慣的改變和非藥物療法的部分。

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