Факторы депрессии по данным актиграфии в осенний сезон

В последние годы взаимосвязь между сном и психическим здоровьем, в частности депрессивными расстройствами, привлекает все большее внимание научного сообщества [1]. Депрессия стала одной из основных проблем, которая часто связана с нарушениями сна, включая его количественные и качественные показатели [2]. За последнее десятилетие наблюдался резкий рост распространенности депрессии среди молодежи, особенно среди женщин [3, 4]. Этот рост частично объясняется социальными последствиями пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19) [4, 5].

Примечательно, что нарушения настроения, как и проблемы с психическим здоровьем, особенно выражены у лиц с вечерним хронотипом (поздней привычной фазой сна) [6]. Тесная связь хронотипа с условиями световой гигиены [7, 8] предполагает участие световой среды в динамических изменениях настроения и режима сна [9]. Городское население часто сталкивается с недостаточным [10] и нерегулярным [11] воздействием естественного дневного света, что связано с комплексом неблагоприятных для здоровья последствий [10, 12, 13].

Анализируя данные, получаемые при помощи носимых устройств, в частности актиграфов, можно изучать их взаимосвязь с симптомами депрессии для получения ценной информацию о механизмах, лежащих в ее основе. Объединенный метаанализ показал, что у людей с депрессией значительно увеличиваются задержка сна и время пробуждения после начала сна, снижается эффективность сна, учащаются ночные пробуждения, а также снижается средний уровень динамического показателя (МЕЗОР) и амплитуда двигательной активности. Кроме того, они демонстрируют сниженную ежедневную стабильность и более низкие уровни дневной и среднесуточной двигательной активности по сравнению с контрольной группой [14].

Дополнительно современная актиграфия позволяют непрерывный мониторинг светового воздействия с детализацией по различным спектральным диапазонам [12, 15]. Для объективной оценки взаимосвязи между депрессией и гигиеной освещения важно анализировать данные, полученные в одно время года, так как уровень освещенности имеет географические и сезонные колебания. Анализ данных, полученных от носимых устройств, оснащенных акселерометром с целью поиска взаимосвязи с депрессией и динамикой настроения, требует учета сезонных особенностей [16]. При наличии данных о световой среде разделение данных по сезонам в условиях высоких широт становится критически важным. Помимо средних значений, характеризующих количественные показателей сна, амплитуду и фазу циркадных ритмов и динамический диапазон освещенности, нерегулярный сон стал более значимым фактором риска для здоровья [11, 17—19], включая депрессию [20] и психологические расстройства [21, 22].

С учетом вышеизложенного в данном исследовании мы оценили взаимосвязь количественных и качественных показателей сна, динамической освещенности и циркадного ритма двигательной активности с уровнем депрессии, оцененным с помощью русскоязычной версии опросника депрессии Бека (BDI-II) в течение 1 мес в одном городе, что позволило минимизировать погрешности, связанные с выраженными сезонными и географическими различиями световой среды.

Цель исследования — оценить взаимосвязь между показателями сна, физической активности и освещенности, полученными с помощью недельной актиграфии, и симптомами депрессии, измеренными с помощью BDI-II, среди молодых взрослых в осенний сезон.

В выборку вошли 122 взрослых человека (средний возраст 24,40 года, 76,6% женщин), проживающих в городах Тюмени, Россия (57°09′ С.Ш., 65°32′ В.Д.). Участники прошли 7-дневную актиграфию в течение одного осеннего месяца (конец октября — начало ноября). Большинство участников были студентами университетов и сотрудниками с сопоставимым графиком работы. Детали данной выборки были ранее опубликованы [23, 24].

Критерии включения: возраст от 18 лет, мужчины и женщины; подписанное информированное согласие на участие в исследовании.

Критерии невключения: острые заболевания в течение последней недели до обследования; хронические заболевания средней и тяжелой степени; работа в ночную смену и вахтовый режим труда; пересечение более 2 часовых зон за 2 нед до обследования; беременность и кормление грудью; кожная аллергия, не позволяющая носить актиграф.

Оценка эмоциональной сферы. BDI-II служит проверенным инструментом для оценки депрессии среди различных групп населения [25, 26]. Каждый участник заполнил русскоязычную версию опросника BDI-II [27]. Тяжесть депрессивных симптомов была классифицирована как: минимальная (от 0 до 13 баллов), легкая (от 14 до 19 баллов), умеренная (от 20 до 28 баллов) и тяжелая (от 29 и выше).

Актиграфия. Участники носили монитор ActTrust 2 («Condor Instruments», Сан-Паулу, Бразилия) на недоминантной руке в течение 7 дней. Актиграф ActTrust 2 был неоднократно протестирован для точного определения времени начала засыпания и, в частности, использовался в различных недавних исследованиях, посвященных изучению нарушений сна [28].

Количественная оценка двигательной активности проведена с помощью метода пропорционального интегрирования (PIM), поскольку было показано, что PIM обеспечивает высокую корреляцию характеристик сна с полисомнографией [29]. Также с интервалом в 1 мин регистрировали температуру кожи запястья (wT), освещенность (LE), измеренную в люксах, и освещенность синим светом (BL), измеренную в мкВт/см². Чувствительность датчиков освещенности моделей ActTrust была независимо оценена в различных диапазонах спектра и признана одной из наилучших среди актиграфов [30]. Программное обеспечение ActStudio («Condor Instruments», Сан-Паулу, Бразилия) использовалось для расчета различных параметрических показателей, включая МЕЗОР (Midline Estimating Statistic Of Rhythm, среднее значение, скорректированное с учетом ритма), 24-часовую амплитуду (показатель, равный ¹/₂ прогнозируемых изменений в течение 24-часового цикла) и акрофазу (время наивысшего значения синусоидальной модели) [31] для PIM, wT и BL, а также непараметрических показателей, таких как внутри дневная стабильность (IS), между дневная вариабельность (IV), максимальный 10-часовой период (M10) и его начало (M10 Onset), наименьший 5-часовой период (L5) и его начало (L5 Onset), а также относительная амплитуда (RA=(M10-L5)/(M10+L5)).

ActStudio также имеет алгоритм для определения характеристик сна путем анализа таких параметров, как время начала сна (BedT); время пробуждения (WT); время, проведенное в постели (TiB); общая продолжительность сна (TSD); эффективность сна, или процентная доля фактического сна за время, проведенное в постели (SL_EFF), общая длительность пробуждений после начала сна (WASO, Wake After Sleep Onset). Параметры статистической изменчивости этих показателей включали максимальные и минимальные значения, 95% доверительные интервалы и стандартные отклонения (SD V) за весь период наблюдения. SD для отдельных показателей (условное обозначение=V) рассчитывалось как SD:

где SD V — стандартное отклонение показателя V; n — общее количество дней, включенных в анализ (как правило, 7 дней); i — отдельные дни (1, 2, 3,..., n); Vi — значения V для конкретного дня (i); V– — среднее значение V за все дни.

Также был рассчитан индекс световой гигиены NA_bl, представляющий собой нормализованную динамическую амплитуду принимаемого синего света [13, 24].

Этическое одобрение. Данное комплексное исследование проводилось в соответствии с этическими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации, и получило одобрение Комитета по этике Тюменского государственного медицинского университета (Протокол №115 от 30 июня 2023 г.). Перед началом исследования от всех участников было получено информированное письменное согласие.

Статистическая обработка. Простой и множественный линейный регрессионный анализ использован для изучения взаимосвязи между баллом BDI-II и показателями актиграфии, а также возрастом, полом и индексом массы тела (ИМТ). Для оценки нормальности распределения данных был использован W-критерий Шапиро—Уилка. Для анализа использовались STATISTICA 6 и SPSS 23.0. Уровень статистической значимости был установлен на уровне 5%. Для корректировки значений p при многократном тестировании была применена поправка на частоту ложных выявлений Бенджамини—Хохберга с использованием значения FDR (false detection rate)=0,1.

Средний балл по BDI-II составил 8,8±8,4, достоверных различий по полу не было установлено. Депрессия (14 баллов и более по BDI-II) наблюдалась у 24 (19,7%) человек: легкая — у 13 (10,7%); умеренная — у 6 (4,9%); тяжелая — у 5 (4,1%). Метод линейной регрессии выявил корреляционные связи между рядом актиграфических показателей и интегральным индексом BDI-II (см. таблицу). Более высокий уровень депрессии был значимо связан с более низкой амплитудой (A) циркадного ритма физической активности (PIM A), –0,258; p=0,005 и рядом показателей, характеризующих нестабильность показателей сна либо нестабильность циркадного ритма активности и световой гигиены: высоким стандартным отклонением времени пробуждения (WT SD), –0,258; p=0,005; высоким стандартным отклонением (SL_EFF SD), –0,323; p=0,0003; низкой межсуточной стабильностью ритма активности (IS), –0,260; p=0,004; низкой межсуточной стабильностью полученного синего света (IS_bl), –0,181; p=0,049; низкой относительной непараметрической амплитудой ритма активности (RA), –0,223; p=0,015; низким NA_bl, –0,193; p=0,036 и более поздним наступлением временного отрезка L5 полученного синего света (L5_bl, 0,222; p=0,015).

Корреляционные связи показателей актиграфии с уровнем депрессии по BDI-II

Примечание. * — статистически значимые связи (p<0,05), ** — статистически значимы после коррекции множественных сравнений по Бенджамини—Хохбергу, FDR=0,1; ^#— значимы при множественной регрессии с поправкой на кофакторы возраста, пола и ИМТ. SL_LAT — латентность сна.

После применения процедуры Бенджамини—Хохберга для контроля множественных сравнений при коэффициенте ложного обнаружения FDR=0,1 следующие ассоциации с более высоким уровнем депрессии остались статистически значимыми: низкой PIM A, низкой IS, высоким WT SD и высоким SL_EFF SD. При множественной регрессии с поправкой на кофакторы возраста, пола и ИМТ значимыми факторами выступили WT SD (β=–0,258; p=0,006), SL_EFF SD (β=–0,302; p=0,0006) и IS (β=–0,225; p=0,013).

Таким образом, полученные данные показывают, что в осенний период у молодых лиц индекс депрессии по BDI-II демонстрирует взаимосвязь преимущественно с показателями, характеризующими не столько стационарные средние значения актиграфических показателей, сколько их динамическую нестабильность. Наиболее выраженной является связь интегрального балла BDI-II с более высокой вариабельностью эффективности сна, более высокой вариабельностью времени пробуждения и меньшей стабильностью двигательной активности в течение суток (IS). Примечательно, что стационарные средние показатели сна и двигательной активности не показали значимой взаимосвязи с уровнем депрессии.

Сон играет критически важную роль в поддержании общего состояния здоровья и благополучия, особенно у молодых людей, которые сталкиваются с многочисленными вызовами в учебной, социальной и личной сферах. Качественный сон способствует не только физическому восстановлению, но и психоэмоциональной устойчивости, что особенно актуально в условиях современного мира, где стресс и давление становятся обычным явлением.

Результаты проведенного нами исследования выявили значимые корреляции, указывающие на то, что более высокие уровни депрессии взаимосвязаны с нарушениями циркадного ритма активности, а также стабильности качественных и количественных показателей сна. В частности, анализ выявил более низкие амплитуды циркадной активности, повышенную вариабельность времени бодрствования и нестабильность эффективности сна в качестве ключевых факторов, связанных с усилением симптомов депрессии. Кроме того, применение методов множественной регрессии с учетом кофакторов возраста, пола и ИМТ, а также процедуры Бенджамини—Хохберга для контроля частоты ложных корреляций позволило более точно идентифицировать значимые ассоциации, что повысило значимость этих актиграфических показателей для понимания взаимосвязи между динамикой сна и депрессией.

Полученные нами данные подчеркивают важность включения в аналитические алгоритмы актиграфии и данных носимых устройств показатели, измеряющие динамическую устойчивость, а не средние величины показателей сна, активности и светового режима, для улучшения интерпретации данных, полученных с помощью таких устройств. Это позволит получить более глубокое представление о закономерностях и нарушениях поведения во время сна, что в конечном итоге способствует более глубокому пониманию механизмов, лежащих в основе обратной связи между нарушениями сна и факторами обострений депрессивных симптомов. Такой подход не только обогащает интерпретацию данных, но и служит основой для целенаправленных мероприятий, направленных на улучшение качества сна и психического здоровья.

Полученные нами результаты относительно таких факторов депрессии, как высокая вариабельность количественных параметров сна, снижение амплитуды физической активности и более поздняя акрофаза светового воздействия, пересекаются с данными, полученными с помощью носимых устройств Fitbit в недавно проведенном исследовании [16]. Для оценки постоянства режима сна и активности в последние годы были предложены новые показатели, такие как индекс регулярности сна (Sleep Regularity Index, SRI) [32, 33]. Повышенная нерегулярность сна, по данным SRI, связана с рядом рисков для здоровья, включая более высокий 10-летний риск сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, гипертонии, повышенного уровня глюкозы натощак, гемоглобина A1C и диабета [20, 34]. Кроме того, более высокие показатели SRI коррелируют с повышенным уровнем воспринимаемого стресса и депрессии [20, 34]. Примечательно, что SRI демонстрирует U-образную взаимосвязь с риском развития деменции, предполагая, что нерегулярный режим сна может представлять собой новый фактор риска развития деменции и связанных с ним изменений серого вещества и объема гиппокампа [22]. Принципиально, что SRI имеет зависимость от световых условий [32], предполагая возможность коррекции имеющихся нарушений за счет оптимизации циркадной световой гигиены [10, 13].

Исследования с использованием BDI показали, что более высокие показатели депрессии связаны с недостаточным воздействием дневного света и более поздним хронотипом [35, 36]. Кроме того, прогрессирующая глаукома, которая приводит к потере ганглиозных клеток сетчатки, ответственных за распознавание света, коррелирует с повышением уровня депрессии по BDI-II [37]. Освещенность значительно меняется в течение дня [10, 12]. Кроме того, предложены основанные на фактических данных рекомендации по гигиене освещения в зависимости от времени суток [10]. Регулярное воздействие света с высокой амплитудой имеет решающее значение для поддержания стабильного режима сна [8, 11]. Кроме того, регулярное освещение может также способствовать постоянству сна даже у здоровых молодых людей [38], что может быть наиболее эффективным для улучшения циркадной стабильности при синхронном воздействии дневного солнечного света в сочетании с дозированной по интенсивности и времени физической активностью [39].

Полученные результаты указывают на комплексную взаимосвязь между динамикой сна и психическим здоровьем в контексте депрессивных расстройств. В основе такой взаимосвязи лежат в первую очередь факторы высокой вариабельности световой гигиены и физической активности, которые проявляются в нестабильности количественных и качественных показателей сна. Они подчеркивают критическую важность использования показателей, оценивающих регулярность сна и синхронность биологических часов, для повышения информативности и улучшения качества интерпретации данных, полученных с помощью носимых устройств.

Данное исследование было проведено при поддержке Западно-Сибирского научно-образовательного центра мирового уровня, решение Правительства Тюменской области, Постановление от 20.11.2020 №928-рп.

This study was conducted with the support of the World-class West Siberian Interregional Scientific and Educational Center, the Resolution of the Government of the Tyumen Region No. 928-рп dated November 20, 2020.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.