睡眠不足は、ヒトの脳セロトニン2a受容体結合を増加させる

研究の目的：セロトニンとその脳受容体は、睡眠覚醒調節において重要な役割を果たします。現在の研究の目的は、ヒト脳の見かけのセロトニン2A受容体（5-HT（2A）R）結合能力に対する24時間の総睡眠不足の効果を調査して、睡眠不足が皮質血清腫瘍性受容体系の全体的な分子変化を誘発するという仮説をテストすることです。 設計：ボランティアは、ベースラインで5-HT（2a）Rsのイメージングについて、睡眠不足の後に5-HT（2a）Rsのイメージングについて、サブタイプ選択的放射線型ラジオトラセル[（18）F]アルタンセリンおよびポジトロン放出断層撮影（PET）で2回テストされました。[（18）f]アルタンセリン結合電位は、関心のある13の新皮質領域で分析されました。睡眠不足の有効性は、アンケート、脳波の目覚め、認知パフォーマンス測定によって評価されました。 設定：睡眠研究所およびニューロイメージングセンター。 患者または参加者：18人の健康なボランティア。 介入：睡眠不足。 測定と結果：合計24時間の睡眠不足により、新皮質5-HT（2a）受容体に対する[（18）f]アルタンセリン結合の9.6％増加につながりました。内側下前頭回、島、および前帯状帯、頭頂、感覚、および腹外側前頭前野皮質で有意な領域固有の増加が見られました。 結論：この研究は、睡眠不足の総睡眠不足がさまざまな皮質領域で5-HT（2a）R結合電位の大幅な増加を引き起こすことを示していますが、睡眠不足が続くにつれて増加が減少します。in vivoで、総睡眠不足が人間の脳のセロトニン作動性系に適応プロセスを誘導するという証拠を提供します。

STUDY OBJECTIVES: Serotonin and its cerebral receptors play an important role in sleep-wake regulation. The aim of the current study is to investigate the effect of 24-h total sleep deprivation on the apparent serotonin 2A receptor (5-HT(2A)R) binding capacity in the human brain to test the hypothesis that sleep deprivation induces global molecular alterations in the cortical serotonergic receptor system. DESIGN: Volunteers were tested twice with the subtype-selective radiotracer [(18)F]altanserin and positron emission tomography (PET) for imaging of 5-HT(2A)Rs at baseline and after 24 h of sleep deprivation. [(18)F]Altanserin binding potentials were analyzed in 13 neocortical regions of interest. The efficacy of sleep deprivation was assessed by questionnaires, waking electroencephalography, and cognitive performance measurements. SETTING: Sleep laboratory and neuroimaging center. PATIENTS OR PARTICIPANTS: Eighteen healthy volunteers. INTERVENTIONS: Sleep deprivation. MEASUREMENTS AND RESULTS: A total of 24 hours of sleep deprivation led to a 9.6% increase of [(18)F]altanserin binding on neocortical 5-HT(2A) receptors. Significant region-specific increases were found in the medial inferior frontal gyrus, insula, and anterior cingulate, parietal, sensomotoric, and ventrolateral prefrontal cortices. CONCLUSIONS: This study demonstrates that a single night of total sleep deprivation causes significant increases of 5-HT(2A)R binding potentials in a variety of cortical regions although the increase declines as sleep deprivation continued. It provides in vivo evidence that total sleep deprivation induces adaptive processes in the serotonergic system of the human brain.