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新的研究发现,深度睡眠的脑电波可以预测血糖控制
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年07月11日 来源:AAAS
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加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的研究人员发现了一种潜在的人体机制,可以解释夜间深度睡眠的脑电波如何以及为什么能够调节人体对胰岛素的敏感性,从而改善第二天的血糖控制。这是一个令人兴奋的进步,因为睡眠是一种可改变的生活方式因素,现在可以作为治疗性和无痛的辅助治疗的一部分,用于高血糖或2型糖尿病患者。
研究人员已经知道,睡眠质量不足会增加一个人患糖尿病的风险。然而,原因仍然是个谜。
现在,加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的一组睡眠科学家的新发现更接近于答案。研究人员发现了一种潜在的人体机制,解释了夜间深度睡眠的脑电波如何以及为什么能够调节人体对胰岛素的敏感性,从而改善第二天的血糖控制。
加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授、这项新研究的资深作者马修·沃克(Matthew Walker)说:“这些同步的脑电波就像拨动第一张多米诺骨牌的手指一样,开始了从大脑到心脏的连锁反应,然后改变了身体对血糖的调节。”“特别是,两种脑电波的结合,即睡眠纺锤波和慢波,预示着身体对一种叫做胰岛素的激素的敏感性会增加,这必然会降低血糖水平,而且是有益的。”
研究人员表示,这是一个令人兴奋的进展,因为睡眠是一种可改变的生活方式因素,现在可以作为治疗性和无痛的辅助治疗的一部分,用于高血糖或2型糖尿病患者。
除了潜在的新机制途径外,科学家还注意到另一个好处。
沃克人类睡眠科学中心(Walker 's Center for Human sleep Science)的研究员、该研究的合著者维约玛·d·沙阿(Vyoma D. Shah)说:“除了揭示了一种新的机制,我们的研究结果还表明,这些深度睡眠的脑电波可以作为一个人第二天血糖水平的敏感指标,比传统的睡眠指标更有效。”“除了这项新发现的治疗意义之外,研究结果还提出了一种新颖的、非侵入性的工具——深度睡眠脑电波——用于绘制和预测某人的血糖控制。”
该小组的研究结果今天发表在《细胞报告医学》杂志上。
多年来,研究人员一直在研究非快速眼动睡眠纺锤波和深度慢脑电波的耦合如何对应于一种完全不同的功能——学习和记忆。事实上,加州大学伯克利分校的同一个研究小组先前发现,深度睡眠的脑电波提高了海马体(大脑中与学习有关的部分)保留信息的能力。
但这项新研究建立在2021年的一项啮齿动物研究的基础上,揭示了这些脑电波在人类血糖管理这一关键身体功能中的一种新的、以前未被认识到的作用。
加州大学伯克利分校的研究人员首先检查了600人的睡眠数据。他们发现,即使在控制了年龄、性别、睡眠时间和质量等其他因素之后,这种特殊的深度睡眠脑电波组合也能预测第二天的血糖控制。
“深度睡眠脑电波的这种特殊耦合比个体的睡眠时间或睡眠效率更能预测葡萄糖,”加州大学伯克利分校博士后、该研究的合著者拉斐尔·瓦拉特(Raphael Vallat)说。“这表明在深度睡眠期间,这些大脑振荡的电生理质量和协调芭蕾有一些独特的特殊之处。”
接下来,研究小组开始探索下行通道,这可能解释这些深度睡眠脑电波向身体发送信号之间的联系,最终预测血糖的调节。
研究小组的发现揭示了一系列正在展开的步骤,可以帮助解释这些深度睡眠脑电波如何以及为什么与良好的血糖控制有关。首先,他们发现,深度睡眠时更强、更频繁的脑电波耦合预示着身体神经系统状态的切换,进入更安静、更平静的分支,即副交感神经系统。他们测量了身体的变化,并以心率变异性为代表,测量了向这种低压力状态的转变。
接下来,研究小组将注意力转向了血糖平衡的最后一步。
研究人员进一步发现,这种深度睡眠切换到神经系统的平静分支,进一步预测了身体对葡萄糖调节激素胰岛素的敏感性增加,这种激素指示细胞从血液中吸收葡萄糖,防止有害的血糖飙升。
这对那些试图远离高血糖和2型糖尿病的人来说尤其重要。
沃克说:“在夜间睡眠的静电中,有一系列相互关联的联系,比如深度睡眠的脑电波会在第二天给你的神经系统发出重新校准和平静的信号。”“这种对神经系统相当神奇的舒缓作用,随后会重启你身体对胰岛素的敏感性,从而在第二天更有效地控制血糖。”
随后,研究人员对1900名参与者进行了另一组调查,重复了同样的效果。
沃克说:“一旦我们在不同的人群中重复了这些发现,我想我们实际上开始对自己的结果更有信心了。”“但在我真正开始相信之前,我会等待其他人复制它,这就是我的英国怀疑主义。”
科学家们表示,考虑到未来几年潜在的临床意义,这项研究尤其令人兴奋。市场上已有的糖尿病治疗方法有时很难让患者坚持下去。建议的生活方式改变也是如此,包括改变饮食习惯和定期锻炼。
然而,对大多数人来说,睡眠基本上是一种无痛的体验。
虽然睡眠不会是唯一的灵丹妙药,但这项新研究发现的新技术可以安全地改变深度睡眠期间的脑电波,这可能有助于人们更好地控制血糖。研究小组说,这是希望的理由。