The handle
http://hdl.handle.net/1887/87898
holds various files of this Leiden University
dissertation.
Author:
Panagiotou, M.
Samenvatting
275
A.2 Samenvatting
Als we de leeftijd van negentig jaar naderen, zullen we ongeveer dertig jaar van onze tijd hebben geslapen; gezien dat, slaap moet een fysiologisch vitale rol in het leven spelen, ongeacht de leeftijd. Hoewel opvallend raadselachtig van aard, zijn zowel slaap als ver-oudering eeuwenlang het onderwerp van studie geweest, aangezien bijna alle dieren op de planeet ze ervaren. Verschillende theorieën zijn ontwikkeld rondom hun bestaan en evolutie, die op één punt samenkomen: samen met verschillende fysiologische processen die verslechteren in de loop van veroudering, wordt de slaap grotendeels beïnvloed. Met name als gevolg van mogelijk onderbroken hersenpaden en hersenatrofie, wordt aangenomen dat de slaapkwaliteit bij mensen geleidelijk afneemt vanwege het verzwakte vermogen om de slaap te initiëren en / of in stand te houden. Slaap bij ouderen omvat ver-minderde totale slaaptijd en slaapefficiëntie, verhoogde slaapfragmentatie vergezeld van problemen bij het inslapen en verzwakte diepere slaap. Dieper slapen wordt weerspiegeld in de slow-wave-activiteit (SWA) in de non-rapid oogbewegingen (NREM) slaap slaap-elektro-encefalogram (EEG-vermogen in NREM-slaap in 0,5-4 Hz), die bij ouderen lager blijkt te zijn. Naast slaap de circadiane klok, gelegen in de suprachiasmatische kern van de hypothalamus, die normaal ritmen in gedrag en fysiologie regelt met een periode van bijna 24 uur, wordt ook beïnvloed door veroudering, waar een vermindering van de am-plitude van het signaal werd opgemerkt. Een overvloed aan omgevingsfactoren, waaraan we dagelijks worden blootgesteld, beïnvloeden de slaap en het circadiane gedrag van vol-wassenheid tot veroudering. Aangezien veroudering een onvermijdelijk proces is, is het hoogste doel van elk individu om het verouderingsproces te ervaren met een verbeterde mentale en lichamelijke gezondheid. Het huidige proefschrift heeft tot doel de manier te onderzoeken waarop slaap en vervolgens de algemene gezondheid kunnen worden verbe-terd tijdens het ouder worden, waarbij de schadelijke en heilzame aspecten van specifieke omgevingsfactoren worden onderzocht, namelijk voeding, fysieke activiteit, lichtniveaus
en inname van cafeïne.
Om de basis te leggen voor hoe veroudering de slaaparchitectuur en het EEG bij muizen vormt, voerden we een uitgebreide studie uit, zoals beschreven inHoofdstuk 5. Oudere muizen bleken meer te slapen in de donkere periode dan jonge, en in tegenstelling tot wat bij mensen wordt aangetoond, waren de SWA-waarden in NREM-slaap verhoogd. Deze studie was vooral gericht op de kenmerken van EEG-slow waves, die werden gekarak-teriseerd door een grotere amplitude, steilere hellingen en minder multipeakgolven. Onze studie suggereert ten eerste dat bejaarde muizen onder hoge slaapdrukomstandigheden leven en, ten tweede, dat veranderde hersennetwerk eigenschappen mogelijk domineren bij veroudering.
maxi-male levensverwachting van 18 weken) en vertonen segmentale progeria. Slaaparchitec-tuur kenmerken bleken analoog aan normaal verouderde muizen. Desalniettemin waren de slaapkwaliteit en de hersenintegriteit waarschijnlijk aangetast in dit mutante model, wat een verergerde verouderingstoestand aan het licht bracht die gewoonlijk niet wordt gezien bij natuurlijk verouderde muizen. De gegevens wijzen op een andere slaapregu-latie bij muizen met XPG-deficiëntie die wachten op nader onderzoek.
Een van de omgevingsfactoren die rechtstreeks verband houden met de algemene gezond-heid en levensduur is voeding.Hoofdstukken 2 en 7 zijn gewijd aan het bestuderen van het effect van dieet-geïnduceerde obesitas op de slaap en de regulatie ervan bij jongvol-wassen en oudere muizen. Om de menselijke conditie te simuleren, werden muizen (6 en 18 maanden oud) gedurende twaalf weken uitsluitend gevoerd met een calorierijk dieet. Na een chronisch hoogcalorisch dieet werd de slaaparchitectuur matig beïnvloed bij jonge muizen, waaronder een toename van de REM-slaap tijdens de lichtperiode, ter-wijl met betrekking tot veranderingen in de EEG, lagere NREM-slaap-SWA werd gevon-den in vergelijking met controles. Door het toepassen van wiskundige modellering, werd aangetoond dat een hoogcalorisch dieet tot een veranderde slaaphomeostase leidt, wat een bi directionele relatie tussen obesitas en slaap tot stand bracht. In tegenstelling tot jonge muizen, zoals besproken inHoofdstuk 2, had een hoogcalorisch dieet bij oud-ere muizen,Hoofdstuk 7, een significante invloed op de slaaparchitectuur en het slaap-EEG. In het bijzonder werd meer NREM-slaap en minder ontwaken gevonden in zowel lichte als donkere perioden bij muizen met een hoog calorisch dieet in vergelijking met controles van gelijke leeftijd, evenals een extra toename van de langzame component van EEG SWA (0,5-2,5 Hz). Hoewel veroudering de dominante variabele is, duiden de gegevens op een synergetisch effect van veroudering en voeding, wat leidt tot het idee dat chronisch geconsumeerd hoogcalorisch dieet leeftijd-geïnduceerde slaapveranderin-gen accentueert.
chro-Samenvatting
277 nische blootstelling aan dim-light-at-night bij zowel jonge als oudere muizen.
In tegenstelling tot factoren die de slaap verstoren en vervolgens de algemene gezondheid belemmeren bij het verouderingsproces, kunnen andere middelen tegengestelde effecten veroorzaken. Een middel, dat algemeen wordt beschouwd als heilzaam voor de gezond-heid van alle leeftijden is lichaamsbeweging en het wordt bestudeerd inHoofdstuk 6. Jonge (6 maanden oud) en oude muizen (18 en 24 maanden oud) kregen een loopwiel in hun kooien voor vrijwillig dagelijks gebruik gedurende één tot drie maanden. Het loopwiel werd twee weken vóór de slaapopnames verwijderd en er werd een aanhoudend effect van lichaamsbeweging onderzocht. Slaaparchitectuur werd significant beïnvloed door langdurige inspanning, met als bevindingen een verhoogde waakzaamheid tijdens de donkere periode bij jonge muizen en milde veranderingen bij oudere muizen. Met name langdurige inspanning heeft de leeftijd-geïnduceerde toename van SWA-niveaus die bij veroudering worden aangetroffen, aanzienlijk tegengegaan, zoals beschreven in Hoofdstuk 5. Verder werd vastgesteld dat langdurige fysieke activiteit de leeftijd-gelinkt EEG-SWA verminderde in niveaus die sterk lijken op die van jongeren sedentaire muizen. Door daarnaast machine learning-benaderingen uit te voeren, ontdekten we dat kenmerk-ende informatie over leeftijd en lichaamsbeweging was opgenomen in de SWA gegevens. Onze gegevens tonen aan dat de introductie van vrijwillige, langdurige lichaamsbeweg-ing, zelfs later in het leven, veranderingen in de richting van een ‘jonger hersenfenotype’ kan veroorzaken. Door deze studie suggereren we dat EEG SWA kan worden gebruikt als een biomarker van de hersenleeftijd en dat fysieke activiteit mogelijk kan worden voorgeschreven als eerste-orde ‘medicatie’ voor mentale en fysieke gezondheid, over het hele leeftijdsspectrum.
Een andere omgevingsfactor die dagelijks op grote schaal wordt gebruikt, is cafeïne waar-van de inname-effecten op slaapgedrag en het slaap-EEG werden onderzocht bij jonge muizen, zoals beschreven inHoofdstuk 3. Als psychostimulerende stof, bij acute con-sumptie (dwz één dag) in het drinkwater, veroorzaakte cafeïne een toename van het ont-waken tijdens de actieve fase en minder diepe slaap in de rustfase, wat het algemene ver-moeden bevestigde. Daarentegen, bij chronische cafeïne consumptie in het drinkwater (gedurende twee weken continu), werd een toename van het ontwaken tijdens de actieve periode gevonden, vergezeld van een toename van de slaap in de rustperiode. Boven-dien was EEG SWA in NREM-slaap duidelijk verhoogd door chronische consumptie in vergelijking met zowel de acute als de controlegroep. De gegevens suggereren dat, in tegenstelling tot de traditionele opvatting over de impact op slaap, de gebruikelijke consumptie van cafeïne effecten heeft op de slaap en slaapregulatie, wat mogelijk een therapeutisch venster biedt.
