分享

2022年2月22日 ;98 (8) 半岛体育app苹果下载

协会的睡眠,神经心理性能和灰质体积与社区老年人Glymphatic函数

领带绮Siow,程香港(音),Jung-Lung许,Geng-Hao刘,Shwu-Hua李,Ning-Hung陈,傅Changjui詹姆斯,毛里西奥卡斯蒂略,Ji-Tseng方
第一次出版2021年12月14日, DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000013215
完整的PDF
简式
引用
权限

做出评论

看到评论

下载
454年

分享

文摘

背景和目标glymphatic系统,强劲启用期间的睡眠阶段,fluid-transport途径,清除脑废物。大多数当代知识关于glymphatic系统推断从啮齿动物实验和人体研究是有限的。我们的目标是探索人类glymphatic之间的关联函数,睡眠,神经心理的表现,和脑灰质体积。

方法这个横断面研究包括曾参与个体的60岁以上老年医学研究的集成系统数据解决方案健康老龄化研究2019年9月至2020年10月。社区老年人被登记在两个不同的网站。参与者与痴呆、抑郁障碍,和其他主要器官系统异常被排除在外。睡眠概要文件是使用问卷访问和多导睡眠图。管理包括日常认知神经心理学测试电池(ECog)和财团建立注册为阿尔茨海默病神经心理学电池(CERAD-NB)。基于核磁共振的灰质体积估计。扩散张量成像分析沿着血管周的空间(DTI-ALPS)指数作为MRI glymphatic函数的标志。

结果共有84名参与者(平均(SD) 73.3(7.1)岁,47(56.0%)的女性)进行了分析。多元线性回归模型确定年龄(unstandardizedβ,−0.0025 (0.0001 SE);p= 0.02),N2睡眠时间(unstandardizedβ,0.0002 (0.0001 SE);p= 0.04)和低通气指数(unstandardizedβ,−0.0011 (0.0005 SE);p= 0.03)和DTI-ALPS独立相关。更高的DTI-ALPS与更好的ECog语言成绩(unstandardizedβ,−0.59 (0.28 SE);p= 0.04)和更好的CERAD-NB单词表学习延迟回忆分测验成绩(unstandardizedβ,6.17 (2.31 SE);p= 0.009)共变后年龄和教育。DTI-ALPS也伴随着高灰质体积(unstandardizedβ,107.00 (43.65 SE);p= 0.02)在控制了年龄、性别、和颅内总额。

讨论之间的重要联系被确定glymphatic函数和睡眠,强调睡眠对大脑健康的重要性。这项研究还显示DTI-ALPS之间的关联,神经心理的表现,和脑灰质体积,暗示DTI-ALPS作为生物标志物的潜在认知障碍。

术语表

广告=
阿尔茨海默病;
你好=
低通气指数;
AQP4=
水通道蛋白4;
CERAD-NB=
财团建立注册为阿尔茨海默病神经心理学电池;
贸易工业部=
扩散张量成像;
DTI-ALPS=
沿着血管周的空间扩散张量成像分析;
ECog=
日常认知;
足总=
分数各向异性;
罗斯福=
错误发现率;
患者的=
细微精神状态检查;
非快速眼动=
非快速眼动;
巴黎圣日尔曼=
多导睡眠描记术;
PSQI=
匹兹堡睡眠质量指数;
pv=
血管周的空间;
ROI=
感兴趣的区域

glymphatic系统的发现导致了一个新的视角为大脑蛋白质体内平衡和提供了一个有前途的神经退行性疾病的预防或治疗的目标。1,2这个高度有组织的液体沿着动脉血管周的空间运输系统包括CSF流入(pv)和传输到大脑间质通过水通道蛋白4 (AQP4)水通道。然后针对静脉CSF组织液pv,最终导致流体运动在脑实质的代谢废物。3,4

啮齿动物实验提供了相当大的洞察glymphatic生理学特别是关于睡眠和glymphatic系统之间的关系。越来越多的证据表明,glymphatic流体运输强劲启用非快速眼动(NREM)和在觉醒过程中被抑制。放射性核素示踪研究表明增加麻醉glymphatic涌入了90%,自然睡老鼠清醒小鼠相比,进而提高了β-amyloid的间隙和τ蛋白在他们的大脑。5,- - - - - -,7在啮齿动物和人类的研究,睡眠障碍加速β-amyloid沉积,在阿尔茨海默病(AD)。8,- - - - - -,10这些结果表明,glymphatic障碍可以用来解释睡眠障碍和广告病理之间的关系。

虽然已经从动物研究获得的大量知识,进一步的研究是必要的来证实是否发现关于动物的glymphatic系统适用于人类。小研究人类,在某种程度上,这些发现回荡在啮齿动物但全面的人类研究glymphatic系统受到的侵蚀,当前评估工具(例如,鞘内注射对比剂11)。扩散磁共振成像已经成为非侵入式人类glymphatic系统评估的工具。12,- - - - - -,14Taoka et al。15派生的glymphatic通量沿血管周的空间称为扩散张量成像分析(DTI-ALPS)指数,发现其变化细微精神状态检查与AD患者(MMSE)成绩和相关条件和被认为反映glymphatic功能障碍。16

DTI-ALPS提供了一个机会的非侵入性调查人类glymphatic系统,我们利用这种方法来评估glymphatic系统老社区人口无痴呆。我们旨在建立glymphatic之间的关联函数和睡眠,神经心理性能和灰质卷。

方法

参与者

集成系统的数据的样本来自老年医学健康老龄化研究探讨解决方案。这是一个前瞻性观察性队列研究旨在建立一个全面的数据库的老年医学台湾没有主要的身体或精神残疾。社区成人居住在嵩山区,台北市,台湾,或长庚医疗和文化村庄,台湾桃园市时招募在长庚医院进行健康检查。入选标准是(1)60岁或以上;(2)至少有一个访问长庚医院一年内招聘;和(3)仍然在台湾1年内超过180天的招聘。排除标准:(1)临床证据的主要器官系统异常;(2)严重自身免疫性疾病史;(3)在招聘癌症治疗;(4)抗生素治疗后1月内招聘; (5) Ascertain Dementia 8 score of 2 or above, MMSE score of 26 or less, or Geriatric Depression Scale score of 5 or above; (5) outpatient follow-up for cognitive problems; (6) physician-diagnosed dementia or major depressive disorder; (7) significant hearing, visual, or cognitive impairments or inability to participate in interviews in a meaningful manner; and (8) too frail to stand and walk. Only data from participants who completed MRI and polysomnography (PSG) were included.

参与者的人口统计资料、病史和体格检查记录包括人体测量特征。综述了医疗记录验证通过访谈获得的病史。一般血液所有参与者进行化学测试。

标准协议的审批、登记和病人同意

本研究机构审查委员会批准长庚医疗基金会、台湾(批准号201900702 a3)。所有研究程序遵守赫尔辛基宣言的原则。从所有参与者获得知情同意。

神经心理学测试电池的认知评估

评估参与者的认知功能,informant-based日常认知(ECog)问卷管理。17财团建立注册为阿尔茨海默病神经心理学电池(CERAD-NB)是由训练有素的人员。18复合分数如CERAD-NB总分,总分二世和记忆总分计算(见eAppendix 1中定义,links.lww.com/WNL/B706)。19,20.

睡眠问卷调查

四个标准化自我报告睡眠问卷管理所有参与者:(1)匹兹堡睡眠质量指数(PSQI);(2)埃普沃思嗜睡量表;(3)打鼾的结果调查;和(4)STOP-BANG问卷(打鼾,疲劳,呼吸暂停,高血压,高体重指数、年龄、颈围,和男性)。

多导睡眠描记术

参与者进行了标准化的使用便携式家用PSG监测系统(飞利浦爱丽丝lDe 6;飞利浦医疗保健)。收购eAppendix 1中描述的措施,links.lww.com/WNL/B706。睡眠阶段得分在30秒的时代根据既定标准。21呼吸事件得分据美国睡眠医学学会手动版本2.6(参见eAppendix 1)。计算呼吸障碍指数包括低通气指数(AHI;呼吸暂停和呼吸不足事件的数量每小时睡眠),减饱和指数(稀释的数量每小时睡眠),觉醒指数(微觉醒的数量每小时睡眠),和周期性肢动睡眠指数(周期性肢动事件的数量每小时睡眠)。

核磁共振成像协议

核磁共振数据获得使用3 t扫描仪(发现MR750w和发现MR750;通用电气医疗集团)。核磁共振成像协议包括一个3 d t1解剖扫描,3 d T2 fluid-attenuated反转恢复扫描,和DTI扫描。收购和加工过程的细节可在eAppendix 1,links.lww.com/WNL/B706。

灰质容量分析

高分辨率t1影像处理和分析使用计算解剖学工具箱版本12.7 (dbm.neuro.uni-jena.de /猫/)在统计参数映射12软件(fil.ion.ucl.ac.uk / spm /)。eAppendix 1中详细的图像处理步骤是可用的,links.lww.com/WNL/B706。

DTI方案和处理

DTI包括1 non-diffusion-weighted图像的集合(b值0秒/毫米2)和64图像diffusion-encoded渐变应用noncollinear方向(b值1000秒/毫米2)。扩散张量图像获得的轴面使用旋转回声echo-planar成像序列用以下措施:重复时间/回波时间6837/83毫秒,收购矩阵116×116,256毫米×256毫米的视场,片70号没有差距,切片厚度2.2毫米,平均4,平面分辨率2.2毫米×2.2毫米。DTI预处理进行了使用工具的功能磁共振成像的大脑软件库(目前版本6.0.4;fmrib.ox.ac.uk /目前)。Diffusion-weighted图像首先纠正运动和艾迪current-induced扭曲使用目前的“eddy_correct”功能。diffusion-weighted图像然后skull-stripped使用大脑提取工具。扩散张量地图计算使用目前的“dtifit”功能。分数各向异性(FA)地图使用标准方法计算。

DTI分析沿着血管周的空间

DTI-ALPS方法被用来评估个人glymphatic函数。15据报道在许多临床条件包括广告,15,16帕金森病22正常压力脑积水,23与年龄相关的铁沉积,24糖尿病,25和meningioma-associated水肿。26这种方法计算扩散系数沿轴向的pv片的侧脑室的身体。髓静脉陪pv和运行垂直于心室壁的侧脑室体在左边/右边方向(即,x轴在图像坐标)。在这个层面上,corticofugal放射冠投射纤维身高方向运行(例如,z轴图像坐标)邻近侧脑室。优越的纵向分册,代表协会纤维,在前后方向上运行(例如,y轴在图像坐标)和位于外侧放射冠。的pv是几乎垂直的投影纤维和纤维协会,主要的差异x轴扩散系数在两种纤维(Dxproj和Dxassoc为x分别在投射纤维和联合纤维轴扩散系数)和垂直扩散系数x轴和纤维束的方向(y轴的投射纤维,扩散系数D表示yproj;z轴的联合纤维,扩散系数D表示zassoc)代表pv。量化glymphatic活动,DTI-ALPS指数被定义如下:15嵌入式图像

高DTI-ALPS指数表明更好的glymphatic功能。为了避免偏见由于手工绘制感兴趣的区域(ROI),一个atlas-based方法被用于这项研究。27简而言之,每个主题的FA图coregistered FA图模板的洲际弹道导弹——dti - 81阿特拉斯先用线性随后非线性登记(目前调情和FNIRT功能,分别)。28,29日coregistration证实在视觉上的准确性。其他扩散度量地图的主题是基于登记矩阵扭曲的FA图使用目前vecreg函数。左派的roi投影(优越和后放射冠)和协会(上纵束)纤维提取的基础上,阿特拉斯标签。与FA > 0.2应用一个面具,以避免CSF体素。roi身高方向的范围仅限于在x轴线垂直于侧脑室的身体。根据自动阿尔卑斯山指数计算方程(1)。

分析前后梯度在胼胝体

调查潜在的微分沿前后方向DTI-ALPS对大脑的影响,分析集中在胼胝体前部和后部区域。胼胝体的ROI提取ICBM-DTI地图集。连续十从每个半球侧片最接近矢平面包含定义ROI。前区域被定义为前25%的胼胝体和后地区后25%。30.这些roi的FA值计算平均使用FA阈值为0.2,根据atlas-transformed FA地图。数据检查与DTI-ALPS混合线性模型和年龄作为独立变量和地区(如胼胝体前部和后部)作为受试变量。

统计分析

使用R统计软件统计分析(3.6.3版本;r-project.org/)。偏相关分析研究DTI-ALPS和全脑DTI指标(即之间的关系。FA,平均扩散系数、轴向扩散系数和径向扩散系数),随着年龄的增长作为控制变量。我们用一元线性回归模型DTI-ALPS和参与者之间的关系特点,睡眠措施,并进行了核磁共振扫描时每天的时间。多元线性分析随后使用向后进行线性回归确定与DTI-ALPS相关的独立因素。变量与p< 0.2的单变量模型包含在反向淘汰过程p取消= 0.1。评估DTI-ALPS和神经心理学测试成绩之间的关系(例如,ECog和CERAD-NB),线性回归分析进行调整的年龄和教育。在分析DTI-ALPS和灰质体积之间的关系,进行线性回归与年龄、性别和颅内总额作为协变量。额外的线性回归分析来研究协会的全球灰质体积与睡眠措施和神经心理学测试成绩,为协变量调整。探索性分析调查DTI-ALPS之间的关联和灰质卷的roip值修正为多个比较使用错误发现率(罗斯福)的方法。探讨失眠在DTI测量的影响,群体是分割的阈值基于PSQI得分5。一元线性回归进行调查PSQI得分和DTI指标之间的关联。参与者analysis-by-analysis基础上缺失的数据被移除。结果被认为是重要的如果p< 0.05。

数据可用性

数据没有提供在文章中由于空间的限制可能是共享的(匿名)的要求任何合格的调查员为了复制过程和结果。

结果

参与者的特征

2019年9月至2020年10月,128名参与者在为老年医学研究的集成系统的数据解决方案健康老龄化群体。16个参与者不符合入选标准。另一个16参与者排除由于早期退出研究。的96名参与者中,93名(96.9%)完成了核磁共振研究。总共8(8.3%)个人没有PSG数据和被排除在外。一位与会者谁有以前的大脑后动脉梗死发现MRI也排除在外。后成像处理和质量控制,数据从84名参与者(平均±SD 73岁。3±7.1年;56.0%[84]47岁女性)是用于DTI-ALPS分析流程图图1)。参与者的人口学、临床和实验室特征进行了总结表1。概要总结了参与者的睡觉表2。

图1
图1 包含过程的流程图
把这个表:
表1

84名参与者的人口和实验室特征

把这个表:
表2

睡眠特征

DTI-ALPS和DTI指标之间的偏相关分析

没有明显的偏相关指出DTI-ALPS之间和整个大脑FA (r= 0.18,p= 0.10),平均扩散系数(r=−0.13,p= 0.24),轴向扩散系数(r=−0.10,p= 0.35),或径向扩散系数(r=−0.15,p= 0.18),控制了年龄。

参与者之间的关联特征和DTI-ALPS

年龄(unstandardizedβ−0.0035 (0.0011 SE);p= 0.001)和脉冲重复频率(unstandardizedβ,0.0016 (0.0008 SE);p= 0.04)是由单变量分析与DTI-ALPS (eTable 1,links.lww.com/WNL/B706)。有一个趋势雄性之间的关联(unstandardizedβ,−0.0288 (0.0158 SE);p= 0.07)和DTI-ALPS指数下降,但未达到统计学意义。多变量分析和逆向消除认为年龄是唯一重要的独立因素DTI-ALPS指数(unstandardizedβ,−0.0035 (0.0011 SE);p= 0.001),老年DTI-ALPS指数较低有关。

睡眠措施和DTI-ALPS之间的关联

多个睡眠措施DTI-ALPS指数显著相关的单变量分析,包括STOP-BANG(高风险)(unstandardizedβ,−0.0366 (0.0161 SE);p= 0.03),总睡眠时间(unstandardizedβ,0.0002 (0.0001 SE);p= 0.02),睡眠效率(unstandardizedβ,0.0015 (0.0006 SE);p= 0.007),后入睡后(unstandardizedβ,−0.0003 (0.0001 SE);p= 0.04),N2睡眠时间(unstandardizedβ,0.0004 (0.0001 SE);p< 0.001)、觉醒指数(unstandardizedβ,−0.0021 (0.0007 SE);p= 0.002),你好(unstandardizedβ,−0.0015 (0.0005 SE);p= 0.005),减饱和指数(unstandardizedβ,−0.0017 (0.0006 SE);p= 0.009)(eTable 2,links.lww.com/WNL/B706)。有趋势DTI-ALPS指数之间的联系和N1睡眠(unstandardizedβ,−0.0004 (0.0002 SE);p= 0.06)和N3睡眠持续时间(unstandardizedβ,0.0008 (0.0004 SE);p= 0.05),但这些没有意义。多变量分析和反向淘汰(eTable 3)表明,N2睡眠时间(unstandardizedβ,0.0003 (0.0002 SE);p= 0.007)和AHI (unstandardizedβ,−0.0011 (0.0005 SE);pDTI-ALPS指数= 0.046)是独立因素不再N2睡眠时间和你好DTI-ALPS指数就越低。多元回归进行包括年龄、N2睡眠时间,N3睡眠时间,AHI DTI-ALPS解释性因素显示,年龄(unstandardizedβ,−0.0025 (0.0001 SE);p= 0.02),N2睡眠时间(unstandardizedβ,0.0002 (0.0001 SE);p= 0.04),你好(unstandardizedβ,−0.0011 (0.0005 SE);p= 0.03)是重要的(表3)。散点图DTI-ALPS指数与年龄、N2睡眠时间,N3睡眠时间,你好所示图2。子群回归分析揭示了近乎显著DTI-ALPS和N3睡眠时间之间的联系(unstandardizedβ,0.0009 (0.0005 SE);p= 0.05)的参与者测量N3(也就是睡觉。,N3睡眠时间> 0分钟,n = 60) (表3)。

把这个表:
表3

DTI-ALPS和年龄之间的多元线性回归,N2睡眠时间,N3睡眠时间和低通气指数

图2
图2 散点图DTI-ALPS vs年龄的N2和N3睡眠时间,低通气指数

散点图的扩散张量成像分析血管周的空间(DTI-ALPS)和(A)的年龄,(B) N2睡眠时间,(C) N3睡眠时间,(D)低通气指数。固体蓝线代表最小二乘匹配;阴影区域,95%置信区间的斜率;冲蓝线,95%为新观察预测区间。

核磁共振扫描执行DTI-ALPS和时间的一天

早上有45个参与者扫描(09:00-12:00)和41名参与者在下午扫描(12:00-17:00)。之间没有统计上的显著差异我和点在DTI-ALPS组(p在单变量分析= 0.98)。

全球灰质体积和睡眠之间的关联的措施

没有发现重大协会全球灰质体积和睡眠之间的措施调整后颅内总额,年龄和性别(eTable 4,links.lww.com/WNL/B706)。

全球灰质体积和神经心理学测验分数之间的关联

在全球灰质体积的回归分析与神经心理测试成绩(eTable 5,links.lww.com/WNL/B706),全球灰质体积与ECog日常记忆评分(unstandardizedβ,−0.0025 (0.0009 SE);p= 0.009)和更好的语言ECog评分(unstandardizedβ,−0.0017 (0.0006 SE);p颅内总额= 0.007)调整后,年龄、性别和教育水平。没有发现重大调整协会全球灰质体积和CERAD-NB之间的分数。

性能和DTI-ALPS神经心理之间的联系

DTI-ALPS的回归分析与神经心理测试成绩(eTable 6,links.lww.com/WNL/B706),更高的DTI-ALPS与更好的ECog语言成绩(unstandardizedβ,−0.59 (0.28 SE);p= 0.04)和更好的CERAD单词表学习延迟回忆分测验成绩(unstandardizedβ,6.17 (2.31 SE);p= 0.009)共变后年龄和教育。

灰质测量和DTI-ALPS之间的关联

在控制了年龄、性别、和颅内总量,我们发现高DTI-ALPS与全球灰质体积(unstandardizedβ,107.00 (43.65 SE);p= 0.02)。DTI-ALPS之间显著正关联观察和内侧前额大脑灰质体积(FDR-adjustedp= 0.02),颞横回(FDR-adjustedp= 0.02)、丘脑(FDR-adjustedp= 0.03),内侧轨道回(FDR-adjustedp= 0.03),岛叶(FDR-adjustedp= 0.03),颞极(FDR-adjustedp= 0.03),海马(FDR-adjustedp= 0.04),顶叶小叶(FDR-adjustedp= 0.04),在控制了年龄,性别,和颅内总额(图3)。

图3
图3 DTI-ALPS之间的关联和区域灰质体积

插图的感兴趣的区域(neuromorphometrics atlas)中定义的区域灰质体积与扩散张量成像分析显著相关(DTI-ALPS)沿着血管周的空间,包括(A)大脑内侧额叶、颞横回,(B) (C)丘脑,(D)内侧轨道回,(E)岛叶,颞极(F), (G)海马和顶叶小叶(H)。

PSQI得分和DTI指标之间的关联

全脑平均平均扩散系数(unstandardizedβ,0.00002 (0.00001 SE);p= 0.03),平均轴向扩散系数(unstandardizedβ,0.00003 (0.00001 SE);p= 0.04),平均径向扩散系数(unstandardizedβ,0.00002 (0.00001 SE);p= 0.02)与PSQI得分显著相关的一元线性回归分析。有一个趋势之间的关联全脑平均FA (unstandardizedβ,−0.0051 (0.0027 SE);p= 0.06)和PSQI评分,但未达到统计学意义。

在胼胝体前后梯度

分析区域FA的胼胝体,DTI-ALPS主要有显著的影响,年龄和区域(p= 0.02,p= 0.008,p分别为< 0.001)。的DTI-ALPS×区域(p= 0.67)和年龄×区域(p= 0.80)的交互作用不显著。

讨论

在我们的研究中,基于一个老社区人口没有痴呆,我们表明,年龄,N2睡眠时间短,增加AHI与glymphatic相关的独立因素障碍所反映的低DTI-ALPS索引。我们还发现低DTI-ALPS指数与受损的神经心理学测试性能和更低的灰质体积。

先前的研究显示DTI-ALPS之间显著正相关性,MMSE评分,11-item阿尔茨海默氏症患者评估Scale-Cognitive子量表分数广告及相关条件。15,16我们的研究扩展使用DTI-ALPS老社区人口没有痴呆,DTI-ALPS之间表现出显著的关联和ECog语言分数和CERAD单词表学习延迟回忆测试性能。此外,CERAD单词表学习延迟回忆测验分数与DTI-ALPS指数是独一无二的,但不是全球灰质体积。单词表学习延迟回忆测试是最有效的分测验有前驱症状的患者诊断区分控制和广告在原始CERAD验证队列。31日因此,从的角度预测标志物的认知能力下降,DTI-ALPS是一个有吸引力的候选人因其无创性质及其与敏感的神经心理学测试成绩。

DTI-ALPS之间的关联和神经心理学测试成绩平行灰质容量分析的结果。重大关联被发现之间的低DTI-ALPS和较小的在几个脑区灰质体积被认为与语言处理(如颞横回,优越的顶叶),内存(例如,海马和颞极)和认知功能(如大脑内侧额叶,内侧轨道脑回,和后insulae)。以前的人类实验研究表明,1急性睡眠剥夺会导致显著增加在海马和丘脑β-amyloid负担,这是解释为glymphatic功能受损的结果。32我们与这个观察结果是一致的,这意味着海马和花托易感区域glymphatic功能障碍。

衰老与灰质和白质体积损失在整个大脑,偏爱前区域。33以前的DTI通常使用ROI和形态分析方法的研究报道在大脑额后相比更大年龄的影响。30.,34这在胼胝体前后梯度下也是显而易见的,30.,35最严重的大脑中有髓神经束。在当前的研究中,虽然有区域FA胼胝体前部和后部区域之间的差异,没有观察到区域DTI-ALPS和年龄的影响(即。,DTI-ALPS和年龄××地区区域相互作用不显著)。一种可能性是,这个研究群体是在一个相对狭窄的年龄范围内没有一个年轻的人口。因此,DTI-ALPS和前后梯度下不能确定之间的关系在当前的研究中。澄清这种潜在的协会,未来的研究应该包括人口较年轻。

缓慢的皮质网络振荡(δ波)导致glymphatic系统的效率。7人类睡眠的功能磁共振成像表明,神经慢波睡眠是紧随其后的是大脑皮层灰质血流动力学振荡,进而是脑脊液流耦合。36这一发现表明,血流动力学波动对应于脑血容量和振荡,脑脊液流动颅内脑血容量较低根据Monro-Kellie教义。这符合动物实验显示,增加glymphatic涌入与高脑电图δ在小鼠麻醉和自然睡眠。7在人类的横断面研究,慢波活动与CSFβ-amyloid水平负相关和核磁共振大脑衰老的标志。37,38特定中断的慢波活动与CSFβ-amyloid水平增加。37尽管如此,药物干预目标提高慢波睡眠使用钠oxybate并未导致显著降低隔夜CSFβ-amyloid水平比正常睡眠控制。39作者指出,这可能是由于缺乏显著差异在慢波睡眠时间之间的干预和控制。

N3睡眠的特点是存在的慢波活动,包括至少20%的时代。21,40与N2睡眠,这构成了最大比例(通常是40% - -50%)总睡眠时间的中年人,N3睡眠只占10%的总睡眠时间的-20%。40随着人年龄的增长,N3睡眠稳步减少,老年人可能会缺席。41这是伴随着N2增加补充睡眠。40,42似是而非,老化协会整体下降的慢波活动从N3睡眠,但增加的贡献从N2睡眠。这也许可以解释观察到的结果在我们的研究中,在DTI-ALPS指数略微与N3睡眠时间有关。值得注意的是,大量的参与者在我们群有失眠、高PSQI得分就证明了这一点。几个DTI指标与失眠有关发现了在目前的研究中,表明失眠已经严重影响了这个群体的白质。然而,我们没有发现显著的高PSQI评分和DTI-ALPS之间的联系,表明DTI-ALPS这引起失眠白质变化不敏感。

DTI-ALPS之间的关系和非快速眼动睡眠可能是双向的。这是假设抑制glymphatic间隙造成缩短深度非快速眼动睡眠可能会导致脑β-amyloid的积累,进而导致神经毒性特定大脑区域慢波生成的关键。先前的研究表明,慢波活动大多与完整性相关的额叶,顶叶、颞叶内侧皮质、丘脑的大脑区域。43,- - - - - -,46符合这个概念,我们发现这些区域的灰质体积的减少DTI-ALPS较低有关。一项研究还显示,CSF在正常小鼠注射β-amyloid glymphatic流的减少造成的。46这意味着glymphatic障碍和β-amyloid本身形成一个自我实现的循环加剧了双向glymphatic系统的中断和非快速眼动睡眠。

老化会影响glymphatic函数在几个方面。睡眠质量下降,正常衰老的函数,总睡眠时间变得更短更中断。40老年人的睡眠结构经常中断,包括更多的表面非快速眼动睡眠,这可能导致glymphatic间隙的衰落。40我们的研究表明,年龄与恶化glymphatic功能独立的睡眠结构,表明其他与年龄相关的变化可能也起到一定的作用。glymphatic功能的评估显示,损失的AQP4的年长老鼠极性,减少动脉壁使用可能导致减少脑脊液示踪的涌入和受损的间隙实质β-amyloid注入。47这也许可以解释之间的独立协会的年龄和低DTI-ALPS观察在我们的研究中。

有一些限制需要解决当前的研究。首先,作为一个横断面调查,我们的研究不包括纵向数据DTI-ALPS时态变化,脑萎缩,随着时间的推移和认知功能。这些信息将有助于进一步建立DTI-ALPS的诊断和预测价值。第二,之前的研究5,6建议glymphatic活动依赖于参与者的清醒状态。然而,在这项研究中,参与者仅扫描在他们清醒的状态。进一步的研究是必要的,以确定DTI-ALPS改变睡眠。第三,先前的研究表明,pv体积变化。48然而,由于当前研究小样本大小,它可能无法阐明潜在的关系一天中不同的时间当MRI检查并测量DTI-ALPS执行。进一步的研究,最好是与受试比较,可能需要研究这个问题。另一个限制是,AQP4基因变异可能调节glymphatic函数49没有调查。最后,相关的淀粉样蛋白的分子PET成像和τ沉积并不是表现在我们的病人。未来的研究应侧重于阐明颅内/τ淀粉样蛋白沉积和DTI-ALPS之间的关系。

我们的研究结果表明老化和睡眠的作用在人类glymphatic函数证明年龄,N2睡眠时间短,和更高的你好是独立DTI-ALPS指数较低的相关因素。然而,进一步验证研究DTI-ALPS方法是必需的。我们的研究还揭示了DTI-ALPS受损之间的关联,异常的神经心理学测试性能,和更低的灰质体积,这表明DTI-ALPS可以作为一个标记在老年人认知障碍筛查和监测。综上所述,我们的研究结果表明glymphatic之间的密切互动功能,睡眠,和认知,突出睡眠作为一个潜在的相关性痴呆预防或治疗的目标。

研究资金

本研究支持格兰特CORPG3J0371从长庚医院。

信息披露

作者报告没有披露相关的手稿。去半岛投注体育官网Neurology.org/N为充分披露。

承认

数据收集、数据管理和信息技术服务基于结构化研究和医学信息学云(SRMIC)平台系统,提供临床试验中心,长庚纪念医院林口,台湾,支持由卫生部和福利在格兰特mohw110 - tdu - b - 212 - 124005。作者感谢基因组和蛋白质组学的核心实验室长庚医院寻求帮助与实验传导。

附录的作者

表

脚注

  • 收到了2021年6月13日。
  • 接受的最终形式2021年12月2日。

引用

  1. 1。↵
    1. IliffJJ,
    2. 王米,
    3. 廖Y,et al。
    paravascular途径促进脑脊液流经大脑实质和间质溶质的清除,包括β淀粉样蛋白。Sci Transl地中海。2012年;4(147年):147年r半岛中国官网a111。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  2. 2。↵
    1. IliffJJ,
    2. 李H,
    3. 余米,et al。
    浪费间隙被对比度增强MRI Brain-wide通路。中国投资。2013年;123年(3):1299年- - - - - -1309年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  3. 3所示。↵
    1. 拉斯穆森可,
    2. 城区H,
    3. 奈德嘎德米
    。glymphatic途径在神经系统疾病。柳叶刀神经。2018年;17(11):1016年- - - - - -1024年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  4. 4所示。↵
    1. 奈德嘎德米,
    2. 高盛SA
    。Glymphatic失败最后共同通路痴呆。科学。2020年;370年(6512年):50- - - - - -56。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  5. 5。↵
    1. BenvenisteH,
    2. Heerdt点,
    3. 丰特斯米,
    4. 罗斯曼戴斯。莱纳姆:,
    5. VolkowND
    。Glymphatic系统功能与麻醉和睡眠状态。Anesth Analg。2019年;128年(4):747年- - - - - -758年。
    OpenUrl
  6. 6。↵
    1. 谢l,
    2. 康H,
    3. 徐问,et al。
    从成人的大脑睡眠驱动器代谢物间隙。科学。2013年;342年(6156年):373年- - - - - -377年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  7. 7所示。↵
    1. HablitzLM,
    2. Vinitsky海关,
    3. 太阳问,et al。
    增加glymphatic涌入与高脑电图三角洲权力和低心率在小鼠麻醉。Sci睡觉。2019年;5(2):eaav5447。
    OpenUrl 免费的全文
  8. 8。↵
    1. 斯派拉美联社,
    2. GamaldoAA,
    3. 一个Y,et al。
    社区老年人的自我报告的睡眠和β-淀粉样蛋白沉积。JAMA神经。2013年;70年(12):1537年- - - - - -1543年。
    OpenUrl
  9. 9。↵
    1. 居叶,
    2. McLelandJS,
    3. ToedebuschCD,et al。
    睡眠质量和临床前阿尔茨海默病。JAMA神经。2013年;70年(5):587年- - - - - -593年。
    OpenUrl
  10. 10。↵
    1. 卢武铉JH,
    2. 黄Y,
    3. Bero亚历山大-伍尔兹,et al。
    睡眠-觉醒周期的中断和昼夜波动的β-淀粉样蛋白在小鼠阿尔茨海默病病理。Sci Transl地中海。2012年;4(150年):150年ra122。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  11. 11。↵
    1. 美国瓦茨R,
    2. SteinkleinJM,
    3. Waldmanl,
    4. 周X,
    5. 菲利皮主持CG
    。使用定量对比增强磁共振成像测量glymphatic流人。AJNR J Neuroradiol。2019年;40(4):648年- - - - - -651年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  12. 12。↵
    1. 哈里森如果,
    2. SiowB,
    3. AkiloAB,et al。
    非侵入性成像CSF-mediated大脑的间隙通道通过评估血管周的流体运动与扩散张量磁共振成像。Elife。2018年;7:e34028。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  13. 13。↵
    1. Demiral某人,
    2. 预D,
    3. SarllsJ,et al。
    表观扩散系数的变化人类大脑在睡眠中——它通知存在glymphatic系统?。科学杂志。2019年;185年:263年- - - - - -273年。
    OpenUrl CrossRef
  14. 14。↵
    1. Komlosh我,
    2. BenjaminiD,
    3. 威廉姆森西北,
    4. HorkayF,
    5. 哈钦森海尔哥哥,
    6. basPJ
    。一种新颖的核磁共振研究孔隙流体运输的幻影glymphatic系统。原因)成像。2019年;56:181年- - - - - -186年。
    OpenUrl
  15. 15。↵
    1. TaokaT,
    2. MasutaniY,
    3. 卡瓦依H,et al。
    评价glymphatic系统活动与扩散技术先生:沿着血管周的空间扩散张量图像分析(DTI-ALPS)阿尔茨海默氏症病例。日本J Radiol。2017年;35(4):172年- - - - - -178年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  16. 16。↵
    1. 管家CE,
    2. 万卡特拉曼·莱马克里斯VK,
    3. 他E,et al。
    评估DTI-ALPS参数沿血管周的空间在老年人痴呆的风险。J神经影像。2021年;31日(3):569年- - - - - -578年。
    OpenUrl
  17. 17所示。↵
    1. 法瑞斯圣,
    2. MungasD,
    3. 里德BR,et al。
    日常认知的测量(ECog):规模、发展和心理属性。神经心理学。2008年;22(4):531年- - - - - -544年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  18. 18岁。↵
    1. 莫里斯JC,
    2. 海曼一个,
    3. 莫氏钢筋混凝土,et al。
    该财团建立注册为阿尔茨海默氏症(CERAD):第一部分:阿尔茨海默病的临床和神经心理评估。半岛投注体育官网神经学。1989年;39(9):1159年- - - - - -1165年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  19. 19所示。↵
    1. 钱德勒乔丹,
    2. Lacritz韩,
    3. HynanLS,et al。
    电池的总分CERAD神经心理学。半岛投注体育官网神经学。2005年;65年(1):102年- - - - - -106年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  20. 20.↵
    1. 搜索引擎优化嗯,
    2. 李DY,
    3. 李JH,et al。
    总分的CERAD神经心理学评估电池:验证为轻度认知损害和痴呆患者不同的病因。J Geriatr精神病学。2010年;18(9):801年- - - - - -809年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  21. 21。↵
    1. ibC
    ,美国睡眠医学学会。AASM手册睡眠的得分和相关事件:规则、术语和技术规范。美国睡眠医学学会;2007年。
  22. 22。↵
    1. 陈霍奇金淋巴瘤,
    2. 陈个人电脑,
    3. 陆CH,et al。
    协会在认知功能、血浆DNA和扩散张量图像沿血管周的空间(DTI-ALPS)帕金森氏症患者。氧化物Longev地中海细胞。2021年;2021年:4034509。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  23. 23。↵
    1. 英国宇航系统公司YJ,
    2. 崔废话,
    3. 金JM,
    4. 崔JH,
    5. 赵SJ,
    6. 金JH
    。改变在特发性正常压力脑积水glymphatic系统。帕金森症遗传代数Disord。2021年;82年:56- - - - - -60。
    OpenUrl
  24. 24。↵
    1. 周W,
    2. 沈B,
    3. 沈WQ,
    4. 陈H,
    5. 郑YF,
    6. 范JJ
    。glymphatic系统的功能障碍可能与铁沉积在大脑老化。前衰老>。2020年;12:559603年。
    OpenUrl
  25. 25。↵
    1. 杨G,
    2. 邓N,
    3. 刘Y,
    4. 顾Y,
    5. 姚X
    。评估使用扩散技术在2型糖尿病病例先生glymphatic系统。哼>。2020年;14:300年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  26. 26岁。↵
    1. (音)CH,
    2. Siow泰,
    3. 卡斯蒂略米
    。瘤旁脑膜瘤脑水肿可能glymphatic功能障碍有关。>。2021年;15:674898年。
    OpenUrl
  27. 27。↵
    1. 横田H,
    2. Vijayasarathi一个,
    3. Cekic米,et al。
    诊断glymphatic系统的性能评估使用扩散张量成像技术在特发性正常压力脑积水和模仿别人的人。咕咕叫Gerontol Geriatr Res。2019年;2019年:5675014。
    OpenUrl
  28. 28。↵
    1. 詹金森米,
    2. 史密斯年代
    。健壮的仿射一个全局优化方法注册的大脑图像。医学图像肛门。2001年;5(2):143年- - - - - -156年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  29. 29。↵
    1. 詹金森米,
    2. 班尼斯特P,
    3. 布雷迪米,
    4. 史密斯年代
    。改进的健壮和精确的线性优化注册和运动校正的大脑图像。科学杂志。2002年;17(2):825年- - - - - -841年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  30. 30.↵
    1. 头D,
    2. BucknerRL,
    3. ShimonyJS,et al。
    微分脆弱性nondemented老化前白质的最小加速度在阿尔茨海默型痴呆:来自扩散张量成像的证据。Cereb皮层。2004年;14(4):410年- - - - - -423年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  31. 31日。↵
    1. 威尔士K,
    2. 黄油N,
    3. 休斯J,
    4. 莫氏R,
    5. 海曼一个
    。检测异常的记忆衰退在温和的情况下使用CERAD阿尔茨海默病的神经心理的措施。拱神经。1991年;48(3):278年- - - - - -281年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  32. 32。↵
    1. Shokri-KojoriE,
    2. 王GJ,
    3. 威尔斯CE,et al。
    β-淀粉样蛋白积累在人类的大脑经过一个晚上的睡眠不足。《美国国家科学院刊。2018年;115年(17):4483年- - - - - -4488年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  33. 33。↵
    1. 拉兹N,
    2. 射击调频,
    3. 头D,et al。
    人类大脑皮层观察到体内的选择性老化:微分前额叶灰质的脆弱性。Cereb皮层。1997年;7(3):268年- - - - - -282年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  34. 34。↵
    1. 马登DJ,
    2. SpaniolJ,
    3. 科斯特洛MC,et al。
    脑白质完整性介导成年人认知能力的差异。J Cogn >。2009年;21(2):289年- - - - - -302年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  35. 35。↵
    1. 沙利文电动汽车,
    2. RohlfingT,
    3. Pfefferbaum一个
    。胼胝体的微观结构的纵向研究正常成人大脑老化使用定量DTI纤维跟踪。Dev Neuropsychol。2010年;35(3):233年- - - - - -256年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  36. 36。↵
    1. Fultz不,
    2. BonmassarG,
    3. SetsompopK,et al。
    耦合的电生理学、血流动力学和脑脊液振荡在人类睡眠。科学。2019年;366年(6465年):628年- - - - - -631年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  37. 37岁。↵
    1. 居y,
    2. OomsSJ,
    3. 萨特芬C,et al。
    慢波睡眠中断增加脑脊液β-淀粉样蛋白水平。大脑。2017年;140年(8):2104年- - - - - -2半岛中国官网111年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  38. 38。↵
    1. BarilAA,
    2. Beiser作为,
    3. MysliwiecV,et al。
    慢波睡眠和核磁共振大脑衰老的标志在一个以社区为基础的样本。半岛投注体育官网神经学。2021年;96年(10):e1462- - - - - -e1469。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  39. 39岁。↵
    1. 使用清洁英国石油公司,
    2. 希克斯TJ,
    3. McLelandJS,et al。
    睡眠对隔夜脑脊液β淀粉样蛋白动力学的影响。安神经。2018年;83年(1):197年- - - - - -204年。
    OpenUrl
  40. 40。↵
    1. Ohayon毫米,
    2. Carskadon马,
    3. GuilleminaultC,
    4. 主席MV
    。荟萃分析的量化睡眠参数从童年到老年健康个体:开发规范睡眠整个人类寿命值。睡眠。2004年;27(7):1255年- - - - - -1273年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  41. 41岁。↵
    1. 威廉姆斯RL,
    2. Karacan我,
    3. Thornby霁,
    4. 萨利·PJ
    。中年男性的睡眠脑电图。J Nerv说。1972年;154年(1):22- - - - - -30.。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  42. 42。↵
    1. Bliwise戴斯。莱纳姆:
    。睡在正常老化和痴呆。睡眠。1993年;16(1):40- - - - - -81年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  43. 43。↵
    1. 杜布J,
    2. Lafortune米,
    3. BedettiC,et al。
    皮质萎缩解释变化慢波睡眠期间成年。J >。2015年;35(20.):7795年- - - - - -7807年。
    OpenUrl 文摘/免费的全文
  44. 44岁。↵
    1. 桑切斯E,
    2. El-KhatibH,
    3. 凉亭C,et al。
    脑白质损伤及其与神经元同步睡眠协会。大脑。2019年;142年(3):674年- - - - - -687年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  45. 45岁。↵
    1. 曼德英航,
    2. 饶V,
    3. 陆B,et al。
    前额叶萎缩,非快速眼动睡眠中断慢波和hippocampal-dependent记忆受损衰老。Nat >。2013年;16(3):357年- - - - - -364年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  46. 46岁。↵
    1. 彭W,
    2. AchariyarTM,
    3. 李B,et al。
    抑制glymphatic流体运输的阿尔茨海默病小鼠模型。一般人说。2016年;93年:215年- - - - - -225年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  47. 47岁。↵
    1. 克雷斯英国电信,
    2. IliffJJ,
    3. 夏米,et al。
    减值准备paravascular间隙在大脑老化的途径。安神经。2014年;76年(6):845年- - - - - -861年。
    OpenUrl CrossRef PubMed
  48. 48。↵
    1. BarisanoG,
    2. Sheikh-BahaeiN,
    3. 法律米,
    4. 参议员的职位亚历山大-伍尔兹,
    5. SepehrbandF
    。身体质量指数,每天的时间和遗传学影响白质中血管周的空间。J Cereb血流金属底座。2021年;41(7):1563年- - - - - -1578年。
    OpenUrl
  49. 49。↵
    1. Rainey-Smith老,
    2. MazzucchelliGN,
    3. Villemagne六世,et al。
    遗传变异在Aquaporin-4温和派睡眠和大脑之间的关系Abeta-amyloid负担。Transl精神病学。2018年;8(1):47。
    OpenUrl

信:快速的网络通信

  • 作者回复:协会睡眠,神经心理性能和灰质体积与社区老年人Glymphatic函数
    • 领带绮Siow,放射科医生,林口长庚医院,台湾
    • 程在香港(音),放射科医生,林口长庚医院,台湾
    • Jung-Lung许,医生,林口长庚医院,台湾
    • Geng-Hao刘,医生,林口长庚医院,台湾
    • Shwu-Hua李,医生,林口长庚医院,台湾
    • Ning-Hung陈,医生,林口长庚医院,台湾
    • Changjui詹姆斯傅,统计学家,林口长庚医院,台湾
    • 毛里西奥卡斯蒂略,放射科医生,教堂山北卡罗来纳大学医学院
    • Ji-Tseng方,医生,林口长庚医院,台湾
    2022年9月5日提交
  • 读者反应:协会睡眠,神经心理性能和灰质体积与社区老年人Glymphatic函数
    • 胡安一Piantino,助理教授、儿童神经病学、俄勒冈州健康与科学大学半岛投注体育官网,俄勒冈健康与科学大学
    • 杰弗里·JIliff,教授,华盛顿大学的精神病学和行为科学系的/华盛顿大学神经学系副主任研究、运营商半岛投注体育官网,弗吉尼亚州华盛顿大学普吉特海湾
    • 米兰达米Lim,俄勒冈健康与科学大学副教授,波特兰,俄勒冈健康与科学大学
    • 斯瓦特美国莱恩Levendovszky,放射学助理教授,华盛顿大学,华盛顿大学
    2022年5月16日提交
  • 作者回复:协会睡眠,神经心理性能和灰质体积与社区老年人Glymphatic函数
    • 领带绮Siow,放射科医生,林口长庚医院,台湾
    • 程在香港(音),放射科医生,林口长庚医院,台湾
    • Jung-Lung许,医生,林口长庚医院,台湾
    • Geng-Hao刘,医生,林口长庚医院,台湾
    • Shwu-Hua李,医生,林口长庚医院,台湾
    • Ning-Hung陈,医生,林口长庚医院,台湾
    • Changjui詹姆斯傅,统计学家,林口长庚医院,台湾
    • 毛里西奥卡斯蒂略,放射科医生,教堂山北卡罗来纳大学医学院
    • Ji-Tseng方,医生,林口长庚医院,台湾
    2022年4月14日提交
  • 读者反应:协会睡眠,神经心理性能和灰质体积与社区老年人Glymphatic函数
    • TomoyukiKawada,教授,日本医学院
    2022年3月21日提交
评论

需求

你必须确保披露已经过去6个月内更新。请到我们的提交网站添加或更新你的披露信息。

你的合作者必须发送完成出版协议形式来半岛投注体育官网员工(不是必要的领导/通讯作者如下表单就足够了)在你上传你的评论。

如果你回复评论,写过一篇文章你最初撰写:
你(和合作者)不需要填写表单或检查信息披露作为作者形式仍然有效
和申请信。

提交规格:

  • 提交必须与< < 200字5引用。参考1必须你评论的文章。
  • 提交不应该超过5作者。(例外:原作者回复可以包括所有原始作者的文章)
  • 6个月内提交只在文章发表日期的问题。
  • 不会是多余的。读任何评论已经张贴在本文之前提交。
  • 提交评论编辑和编辑审查发布之前。

更多的指导方针和信息在争议和辩论

写评论

关于文本格式的更多信息

纯文本

  • 不允许HTML标记。
  • 网页地址和电子邮件地址自动转化为链接。
  • 行和段落自动打破。
作者信息
注:第一作者的作者也必须相应的评论。
第一次或名字,如。“彼得”。
最后,或家庭,名字,如。“MacMoody”。
你的电子邮件地址,例如higgs-boson@gmail.com
你的角色和/或职业。“整形外科医生”。
您的组织或机构(如果适用),例如:“皇家自由医院”。
出版协议
注意:所有作者,除了第一/通讯作者,必须完成一个独立的出版协议形式前向编辑部提供通过电子邮件可以发表评论。
验证码
这个问题测试你是否人类访问者,并防止自动垃圾邮件提交。

垂直制表符

你可能也会感兴趣

回到顶部

更多的网上

CME过程

成本和利用New-to-Market神经药物

罗伯特·j·福克斯博士和曼迪伦纳德

►看

主题讨论

提醒我