老化引起的睡眠片段化及其干预方法
刘肖依 高 军 雷 旭 王鹏云1 喻 婧 【期刊名称】中国老年学杂志 【年(卷),期】2018(038)009 【总页数】6
【关键词】〔关键词〕 睡眠；老化；睡眠片段化；神经机制；行为改变 【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_chinese-journal-
gerontology_thesis/0201231574975.html
睡眠片段化(SF)是指睡眠过程中反复出现觉醒的现象，且每次觉醒持续时间较短〔1,2〕。SF是睡眠障碍的标志之一，往往标志着睡眠质量的下降。研究表明，连续睡眠不仅对心血管健康、免疫功能和寿命具有重要意义，还在学习和记忆巩固过程中扮演重要角色〔3,4〕。而与之相对，SF作为睡眠维持性失眠的标志，不仅会对认知功能造成负面影响，还可使大脑的可塑性发生永久性改变〔1,3〕。本文对老年人SF产生机制、生理基础及影响机制三方面进行综述。
1 老化引起SF的机制
1.1 睡眠神经机制受老化的影响 神经递质方面，老年人与年轻人相比体内褪黑激素和5-羟色胺分泌减少，夜间皮质醇分泌水平增加〔5〕。动物研究表明，老年大鼠体内促进觉醒的食欲素细胞外水平较低〔6〕，而活动状态下的老年大鼠体内去甲肾上腺素水平和去甲肾上腺素能神经元活性较低〔7〕。此外，老年大鼠会产生更多的腺苷酸，但腺苷酸受体的敏感性降低使它们无法产生和年轻大鼠同等强度的腺苷酸信号，从而造成睡眠驱力降低。在行为层面上表现为SF增加、δ波(2～4 Hz的脑电波)减少、睡眠剥夺后的恢复性睡眠减少〔8〕。调
节睡眠-觉醒周期的脑区中神经递质和受体水平的变化会引发SF，这些年龄引起的神经信号方面的变化可能是造成老年人睡眠/觉醒维持困难的原因。 此外，老年人大脑结构和功能的退行性变化也是引起SF的原因之一。大量文献表明，视上核(SCN)的中央生物钟随年龄衰退可能是造成睡眠-觉醒周期紊乱的关键〔9,10〕。老化影响机体昼夜节律的峰值和时间，主要表现为昼夜节律波动幅度减小、觉醒时间增长、睡眠时间缩短和SF〔8,11,12〕。有研究发现，相对于年轻人和中年人，老年人的白天小睡数量和夜间SF指数都显著升高〔13～18〕。动物研究发现将仓鼠胎儿的SCN组织移植到老年仓鼠的第三脑室可以逆转年龄造成的行为节律衰退〔19,20〕。此外，觉醒-活动神经元的数量减少及功能衰退也会使老年人难以维持睡眠和觉醒状态，而SF则会通过对觉醒-活动神经元造成负面影响进而引起神经退行性疾病〔2〕。SF程度与痴呆严重性呈正比〔21〕。但是，也有学者认为老化过程中睡眠的改变不能归结于睡眠相关神经元的损伤，因为鼠类研究显示年轻组和老年组腹外侧视前区(与睡眠产生相关)的神经元数量无显著差异〔8〕。
老化还会造成个体日间体温的下降〔22,23〕。由于果蝇的睡眠-觉醒周期、节律强度和SF与人类十分相似，实验中常选择果蝇作为睡眠研究模型。研究发现，果蝇SF的概率主要取决于环境温度，进而影响寿命。低温会增加SF发生的概率，表明SF是生理老化的一个组成部分〔24〕。以往研究表明，老年人的体温随着年龄的增长而逐渐降低〔25〕。由此推测，老年人体温的降低也是引起其SF的原因之一。
综上，我们发现老化过程中伴随的神经递质、大脑结构与功能、体温等方面的改变会导致SF。虽然尚存争议，但是一个普遍共识是睡眠相关激素水平的变化、
神经元数量和敏感性降低及大脑结构和功能的退化，主要通过改变老年人睡眠-觉醒周期和昼夜节律引起SF。而体温对SF的影响机制需进一步研究进行阐释。另外，一些睡眠相关的不良行为，如长期卧床、过度觉醒、安眠药或其他药物的使用等也会造成SF。上床睡觉太早、长期卧床往往会提高SF程度，进而造成睡眠质量下降，致使卧床时间增加和进一步的SF〔4,26,27〕。而与之相反，过度觉醒状态则可能涉及睡眠发作、夜间觉醒后难以恢复睡眠等问题〔27〕。 1.2 老化影响SF的分子机制 研究发现伴随着老化表现出来的SF可能是由基因和周围环境共同作用引发的〔24,28〕。与人类相似，果蝇的睡眠也会随着年龄增长而逐渐片段化。研究者采用果蝇对影响睡眠的基因进行研究，结果发现Hyperkinetic基因(一种控制钾离子入胞的基因)的不同突变型会产生不同睡眠表现型，证明果蝇体内钾离子通道在产生睡意的过程中发挥关键作用〔28〕。果蝇128Q polyglutamine基因的泛神经元表达对夜间睡眠造成影响，主要表现为睡眠时长缩短和片段化，这与人类亨廷顿病(HD)患者的表现一致；携带amnesiac基因突变型amnX8的果蝇表现出SF和睡眠潜伏期缩短，是导致SF的原因之一〔29〕，提示果蝇在老化过程中表现出的SF与其携带的基因相关。 哺乳类动物和果蝇具有相同的睡眠特征〔30,31〕。研究发现，与野生型对照组相比，基因变异的PLB1Triple小鼠从第9个月便开始出现非快速眼动(NREM)SF和觉醒增加，而野生型小鼠从第21个月开始才出现这些症状。此外，变异小鼠的睡眠-觉醒周期和脑电(EEG)图谱也发生了异常，海马功率谱显示这些小鼠出现了警惕状态和脑区的年龄特异性变化〔32〕。表明特定基因与老化过程相互作用导致其携带者的SF具有年龄特异性。
由此可知，基因在SF的产生过程中也扮演重要角色，个体携带的特定基因会
老化引起的睡眠片段化及其干预方法
