Delayed REM sleep could be an early sign of Alzheimer’s

Scientists have recently shown that both the quality and the amount of sleep we get may influence our risk of developing Alzheimer’s disease.

Now, a study suggests that people who take significantly longer to start the dream phase of sleep, known as rapid eye movement (REM), may be experiencing an early symptom of the disease.

REM follows three phases of non-REM sleep, each deeper than the last. The four phases take 90 minutes or more to complete, depending on age, and a person may cycle through them four or five times in a typical night. Older people take longer to reach REM.

During REM sleep the brain processes memories, especially those that are emotionally charged, and puts them into long-term storage.

“The delay in REM sleep disrupts the brain’s ability to consolidate memories by interfering with the process that contributes to learning and memory,” said Yue Leng, PhD, an associate professor in the Department of Psychiatry and Behavioral Sciences at UCSF.

“If it is insufficient or delayed, it may increase the stress hormone cortisol,” said Leng, who is part of the UCSF Weill Institute for Neurosciences. “This can impair the brain’s hippocampus, a critical structure for memory consolidation.”

Leng is a senior author of the paper, which appeared Jan. 27 in Alzheimer’s and Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association.

Higher levels of amyloid, tau

#

Researchers followed 128 people with an average age of 70 from the neurology unit of the China-Japan Friendship Hospital in Beijing. Half had Alzheimer’s, and about one-third had mild cognitive impairment, a frequent precursor to Alzheimer’s. The rest had normal cognition.

The participants in the study slept overnight in the clinic, so researchers could measure their brainwave activity, eye movement, heart rate and breathing. Fitness trackers can capture some of this information, but it is less precise.

The researchers divided the participants into early and delayed REM sleep. On average, the early group reached REM less than 98 minutes after falling asleep, while the late group reached it more than 193 minutes after falling asleep.

Those with Alzheimer’s were more likely to have delayed REM sleep, and they also tended to have higher levels of the two toxic proteins, amyloid and tau, found in people with the condition.

Those with delayed REM sleep had 16% more amyloid and 29% more tau than those with early REM sleep. They also had 39% less of a healthy protein called brain derived neurotrophic factor (BDNF), which drops in Alzheimer’s.

“Future research should study the effects of certain medications that influence sleep patterns, as these may modify disease progression,” Leng said.

Melatonin can boost REM sleep, and studies in mice have shown that it decreases tau and amyloid accumulation. Other drugs that treat insomnia by blocking a chemical that suppresses REM sleep also have been shown to decrease tau and amyloid.

People who are concerned about their risk for Alzheimer’s should practice healthy sleep habits that facilitate the transition from light sleep to REM sleep. “This includes treating conditions like sleep apnea and avoiding heavy drinking, since both can interfere with a healthy sleep cycle,” said Dantao Peng, MD, of the Department of Neurology at the China-Japan Friendship Hospital in Beijing, who is also a senior author of the paper.

“Patients taking certain antidepressants and sedatives that reduce REM sleep should discuss their concerns with their doctor, if they are worried about Alzheimer’s.”, concluded.

Authors: Co-first authors are Jiangli Jin, MD, of China-Japan Friendship Hospital and the School of Clinical Medicine in Beijing, and Jiong Chen of the Institute of Medical Technology, Peking University Health Science Center.

• The paper Association of rapid eye movement sleep latency with multimodal biomarkers of Alzheimer’s disease, was published in Alzheimer’s & Dementia, The Journal of the Alzheimer’s Association. Authors: Jiangli Jin, Jiong Chen, Clémence Cavaillès, Kristine Yaffe, Joseph Winer, Laura Stankeviciute, Brendan P. Lucey, Xiao Zhou, Song Gao, Dantao Peng & Yue Leng.

Versión en español

#

El retraso del sueño REM podría ser una señal temprana de Alzheimer

#

Los científicos han demostrado recientemente, que tanto la calidad como la cantidad de sueño que disfrutamos, pueden influir en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.

REM temprano y REM tardío

#

Ahora, un estudio sugiere que las personas que tardan significativamente más tiempo en iniciar la fase de sueño conocida como movimiento ocular rápido (REM, por las siglas en inglés), podrían estar experimentando un síntoma temprano de la enfermedad.

La fase REM sigue tres etapas de sueño no REM, cada una más profunda que la anterior. Las cuatro fases tardan 90 minutos o más en completarse, dependiendo de la edad, y una persona puede recorrerlas cuatro o cinco veces en una noche típica. Las personas mayores tardan más en llegar a la fase REM.

Durante el sueño REM, el cerebro procesa los recuerdos, especialmente aquellos que tienen carga emocional, y los almacena a largo plazo.

“La demora en el sueño REM interrumpe la capacidad del cerebro para consolidar recuerdos al interferir con el proceso que contribuye al aprendizaje y la memoria”, dijo Yue Leng, PhD y profesora asociada en el Departamento de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento en la Universidad de California, San Francisco.

“Si es insuficiente o se demora, puede aumentar la hormona del estrés, el cortisol”, apuntó Leng, quien forma parte del Instituto Weill de Neurociencias** de la **UCSF. “Esto puede dañar el hipocampo del cerebro, una estructura fundamental para la consolidación de la memoria”.

Leng es coautora principal del artículo, que se publicó hoy en Alzheimer’s and Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association.

Niveles más altos de amiloide, tau

#

Los investigadores siguieron a 128 personas con una edad promedio de 70 años de la unidad de neurología del Hospital de Amistad China-Japón, en Beijing. La mitad del grupo tenía Alzheimer, y aproximadamente un tercio tenía un leve deterioro cognitivo, un precursor frecuente de Alzheimer. El resto tenía situación cognitiva normal.

Los participantes del estudio durmieron durante la noche en la clínica, de modo que los investigadores pudieron medir su actividad cerebral, el movimiento ocular, la frecuencia cardíaca y la respiración. Los rastreadores de actividad física pueden capturar parte de esta información, pero es menos precisa.

Los investigadores dividieron a los participantes en quienes tienen sueño REM temprano y retrasado. En promedio, el primer grupo alcanzó el estado REM menos de 98 minutos después de quedarse dormido, mientras que el grupo tardío lo alcanzó tras 193 minutos después de acostarse.

Las personas, del grupo analizado, con Alzheimer tenían más probabilidades de retrasar el sueño REM, y también tendían a tener niveles más altos de las dos proteínas tóxicas, amiloide y tau, que se encuentran en personas con la afección.

Aquellos con sueño REM retrasado tenían un 16% más de amiloide y un 29% más de tau que quienes alcanzan el sueño REM temprano. También tenían un 39% menos de una proteína sana llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), que cae en el Alzheimer.

“La investigación futura debería estudiar los efectos de ciertos medicamentos que influyen en los patrones de sueño, ya que estos pueden modificar la progresión de la enfermedad”, dijo Leng.

La melatonina puede aumentar el sueño REM, y los estudios en ratones han demostrado que disminuye la acumulación de tau y amiloide. También se ha demostrado que otros medicamentos que tratan el insomnio bloqueando un químico que suprime el sueño REM también disminuyen las proteínas tau y amiloide.

Las personas preocupadas por el riesgo de contraer Alzheimer deben practicar hábitos de sueño saludables que faciliten la transición del sueño ligero al sueño REM. “Esto incluye tratar afecciones como la apnea del sueño y evitar el consumo excesivo de alcohol, ya que ambos pueden interferir con un ciclo de sueño saludable”, dijo Dantao Peng, MD, del Departamento de Neurología del Hospital de la Amistad China-Japón en Beijing, quien también es autor senior del artículo.

“Pacientes que toman ciertos antidepresivos y sedantes que reducen el sueño REM deben discutir sus inquietudes con su médico, si están preocupados por el Alzheimer”, insistió.

• El paper Association of rapid eye movement sleep latency with multimodal biomarkers of Alzheimer’s disease, fue publicado en Alzheimer’s & Dementia, The Journal of the Alzheimer’s Association. Authores: Jiangli Jin, Jiong Chen, Clémence Cavaillès, Kristine Yaffe, Joseph Winer, Laura Stankeviciute, Brendan P. Lucey, Xiao Zhou, Song Gao, Dantao Peng & Yue Leng.

Autores: los coautores directos son Jiangli Jin, MD, del Hospital de Amistad China-Japón y la Escuela de Medicina Clínica en Beijing, y Jiong Chen del Instituto de Tecnología Médica, Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pekín.

• El trabajo fue financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China (subvención # 2021ZD0201902) y la Comisión Nacional de Salud China (subvención # 2020ZD10).