老年人阻塞性睡眠呼吸暂停认知损害的神经生物学机制

China has entered the aging society. There is a high incidence of obstructive sleep apnea (OSA) in elderly people and may cause great harm. Studies have shown that the cognitive impairment of OSA might be a part of the pathological process of dementia. It's known that nocturnal hypoxemia is related with the cognitive impairment, but the neurobiological mechanism is not clear. Existing studies only used a single neuropsychological or neurophysiological detection mode, and mostly are cross-sectional studies. This topic caters for the current social need, pays close attention to the cognitive impairment of elderly OSA. It innovatively applies a multimodal, i.e. neuropsychological plus neurobiological and neuroimaging models to explore the mechanism of cognitive dysfunction in elderly OSA induced by nocturnal hypoxemia. It observes the changes of brain microstructure and metabolism and cognitive function before and after continuous positive airway pressure treatment (CPAP) dynamically, and studies the neurobiological mechanism of cognitive impairment in elderly OSA. It can provide important theoretical basis for early diagnosis and early intervention of cognitive impairment in elderly OSA. Furthermore, it can provide valuable theoretical information for the development of more specific and effective new drugs and treatments.

我国已步入老龄化人口社会，老年人阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea, OSA）发病率高，危害性大，研究表明其认知功能损害可能是痴呆病理过程的一部分。已知夜间低氧与本病的认知损害有关，但其深入的神经生物学机制尚不明确。现有研究认知功能检测模式单一，且多为横断面研究。本课题紧跟当前人口老龄化现状，针对老年OSA的认知功能损害，创新性采用纵向的多模态研究模式，将传统的神经心理学、灵敏的神经生理学和高分辨率的神经影像学相结合，探索夜间低氧对老年OSA认知功能损害的作用机理，动态观察持续气道正压通气（Continuous Positive Airway Pressure，CPAP）治疗前后大脑微观结构、代谢功能和认知功能的变化，深入研究老年OSA认知功能损害的神经生物学机制，为本病认知功能损害的早期诊断、早期干预，为开发更特异有效的新药和新型治疗手段提供重要理论依。

本课题创新性地将传统神经心理学、灵敏的神经生理学和高分辨率的神经功能影像学相结合，主要研究了男性中重度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症（OSAS）的首诊患者在持续气道正压通气（CPAP）治疗一夜后神经生物学方面的即时改变，包括整夜睡眠监测，日间多次小睡，MMN和P300，蒙特利尔认知评估，头部功能核磁共振，探索夜间低氧对OSAS认知功能损害的机理，动态观察CPAP治疗前后大脑微观结构、代谢功能和认知功能的变化。共19例OSAS患者及11例健康对照组纳入研究，结果显示OSAS组的MMN和P300潜伏期较对照组显著延长(p<0.05)。在控制了年龄和体重的影响后，相关分析显示MMN潜伏期与呼吸暂停低通气指数（AHI）、氧减指数、N1期睡眠时间和微觉醒指数呈显著正相关（p<0.01），与N3期睡眠时间和平均血氧饱和度呈显著负相关(p<0.05); P300潜伏期与AHI和氧减指数呈显著正相关(p<0.05)。没有发现MMN潜伏期、波幅与P300潜伏期、波幅具有相关关系。OSAS患者大脑自动加工和控制加工功能受损，与夜间反复低氧和睡眠结构紊乱有关。在控制年龄与BMI 后MoCA 相关分值与日间多次睡眠潜伏期测试的第一次睡眠潜伏期存在正负相关，日间嗜睡越严重，蒙特利尔认知评分越低。运用功能磁共振的ReHo技术，对OSAS患者的脑功能的研究发现，与正常组比较OSAS患者ReHo值在扣带回后部增高。在CPAP治疗后，ReHo值在右侧嗅皮质和右侧额上回明显增高。通过ALFF技术，与对照组比较在扣带回和舌回ALLF值明显增高，CPAP治疗后ALFF值在颞中回和额中回明显增高。