研究人員已經知道,缺乏高質量的睡眠會增加一個人患糖尿病的風險。然而,原因仍然是個謎。

現(xiàn)在,加州大學伯克利分校睡眠科學家團隊的新發(fā)現(xiàn)更接近答案。研究人員發(fā)現(xiàn)了人類的一種潛在機制,可以解釋夜間深度睡眠腦電波如何以及為何能夠調節(jié)身體對胰島素的敏感性,從而改善第二天的血糖控制。

加州大學伯克利分校神經科學和心理學博士,也是這項新研究的資深作者Matthew Walker教授說:這些同步腦電波的作用就像一根手指輕彈第一張多米諾骨牌,啟動從大腦到心臟的相關連鎖反應,然后改變身體對血糖的調節(jié)。特別是,兩種腦電波(稱為睡眠紡錘波和慢波)的組合,預測身體對稱為胰島素的激素的敏感性增加,從而有益地降低血糖水平。

研究人員表示,這是一個令人興奮的進步,因為睡眠是一種可改變的生活方式因素,現(xiàn)在可以用作高血糖或2型糖尿病患者的無痛輔助治療的一部分。

科學家們還指出了除了潛在的新機制途徑之外的額外好處。

沃克人類睡眠科學中心的研究人員和該研究的合著者Vyoma D.Shah說:除了揭示一種新機制之外,我們的研究結果還表明,這些深度睡眠腦電波可以用作某人第二天血糖水平的敏感標記,比傳統(tǒng)的睡眠指標更有效,除了這一新發(fā)現(xiàn)的治療相關性之外,研究結果還提出了一種新穎的非侵入性工具——深度睡眠腦電波,用于繪制和預測某人的血糖控制。

該團隊的研究結果2023年7月7日發(fā)表在《細胞報告醫(yī)學》雜志上。

多年來,研究人員一直在研究非快速眼動睡眠紡錘波與深部緩慢腦電波的耦合如何對應于一種完全不同的功能——學習和記憶功能。事實上,加州大學伯克利分校的同一研究小組此前發(fā)現(xiàn),深度睡眠腦電波可以提高海馬體(大腦中與學習相關的部分)保留信息的能力。

但這項新研究建立在2021年嚙齒類動物研究的基礎上,揭示了這些組合腦電波在人類血糖管理的關鍵身體功能中發(fā)揮的新穎且之前未被認識的作用。

加州大學伯克利分校的研究人員首先檢查了600人的睡眠數(shù)據。他們發(fā)現(xiàn),即使在控制了年齡、性別、睡眠持續(xù)時間和質量等其他因素之后,這組特殊的深度睡眠腦電波耦合也能預測第二天的血糖控制。

加州大學伯克利分校博士后研究員、該研究的合著者Raphael Vallat說:這種深度睡眠腦電波的特殊耦合比個人的睡眠持續(xù)時間或睡眠效率更能預測血糖,這表明深度睡眠期間這些大腦振蕩的電生理質量和協(xié)調性有一些獨特之處。

接下來,研究小組開始探索下行通路,這可能解釋這些深度睡眠腦電波向體內發(fā)送信號之間的聯(lián)系,最終預測血糖的調節(jié)。

研究小組的研究結果揭示了一系列正在展開的步驟,可以幫助解釋這些深度睡眠腦電波如何以及為何與良好的血糖控制相關。首先,他們發(fā)現(xiàn)深度睡眠腦電波的更強和更頻繁的耦合預示著身體的神經系統(tǒng)狀態(tài)會轉變?yōu)楦察o和平靜的分支,稱為副交感神經系統(tǒng)。他們使用心率變異性作為指標來測量身體的變化以及向低壓力狀態(tài)的轉變。

接下來,研究小組將注意力轉向血糖平衡的最后一步。

研究人員進一步發(fā)現(xiàn),這種深度睡眠向神經系統(tǒng)平靜分支的轉變進一步預示著身體對稱為胰島素的葡萄糖調節(jié)激素的敏感性增加,胰島素指示細胞從血液中吸收葡萄糖,防止有害的血糖飆升。

這對于試圖遠離高血糖和2型糖尿病的人來說尤其重要。

Vallat說:在夜間睡眠的靜電中,存在一系列相互關聯(lián)的關聯(lián),因此深度睡眠的腦電波會在第二天向你的神經系統(tǒng)發(fā)出重新校準和平靜的信號。這種對你的神經系統(tǒng)相當奇妙的舒緩作用隨后會重新啟動你的身體對胰島素的敏感性,從而更有效地控制第二天的血糖。

研究人員隨后通過對另一組1,900名參與者進行檢查,復制了相同的效果。

一旦我們在不同的隊列中復制了這些發(fā)現(xiàn),我認為我們實際上開始對自己的結果更有信心,但在我真正開始相信之前,我會等待其他人復制它,這就是我的英國懷疑論。

科學家們表示,鑒于多年后潛在的臨床意義,這項研究特別令人興奮。市場上現(xiàn)有的糖尿病治療有時可能很難讓患者堅持下去。建議的生活方式改變也是如此,包括不同的飲食習慣和定期鍛煉。

然而,對于大多數(shù)人來說,睡眠基本上是一種無痛的經歷。

雖然睡眠并不是唯一的靈丹妙藥,但這項新研究發(fā)現(xiàn),可以安全地改變深度睡眠期間腦電波的新技術的前景可能會幫助人們更好地管理血糖。研究小組表示,這就是我們充滿希望的理由。

參考資料:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(23)00219-7