DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-56332-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38454070
تاريخ النشر: 2024-03-07
المؤلف: Kennedy Zapalac وآخرون
الموضوع الرئيسي: النوم والاضطرابات المرتبطة به
نظرة عامة
تدرس الدراسة تأثير النشاط البدني على بنية النوم في بيئة طبيعية، باستخدام تكنولوجيا قابلة للارتداء متقدمة لجمع بيانات شاملة عن النوم والنشاط البدني والمزاج على مدى عدة أشهر من عينة مكونة من 82 مشاركًا. تكشف النتائج عن علاقة عكسية كبيرة بين السلوك المستقر والنشاط البدني مع بنية النوم: كانت كل من الأنشطة البدنية منخفضة الشدة والمتوسطة إلى الشديدة مرتبطة بزيادة في نوم حركة العين غير السريعة (NREM) وانخفاض في نوم حركة العين السريعة (REM)، إلى جانب زيادة في زمن بدء نوم REM. وعلى العكس، كانت مستويات أعلى من السلوك المستقر مرتبطة بالتأثيرات المعاكسة.
علاوة على ذلك، تسلط الدراسة الضوء على أن انخفاض نسبة REM/NREM وزيادة زمن بدء REM مرتبطان بتحسين الرفاهية، والتي تتميز بزيادة مستويات الطاقة، وتقليل التوتر، وزيادة الشعور بالراحة أثناء النوم. تشير هذه النتائج إلى أن النشاط البدني والنوم يساهمان بشكل فريد في مزاج الفرد، مما يوحي بأن تأثيراتهما قد تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض.
طرق البحث
يستعرض قسم الطرق الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. يوضح معايير اختيار المشاركين، وتصميم التجارب، والتقنيات الإحصائية المستخدمة لتحليل البيانات. استخدمت الدراسة إطار تجربة عشوائية محكومة، مما يضمن تخصيص المشاركين إما لمجموعة العلاج أو مجموعة التحكم بطريقة تقلل من التحيز.
شملت جمع البيانات مقاييس موحدة لتقييم النتائج الرئيسية، مع إيلاء اهتمام خاص لموثوقية وصلاحية الأدوات المستخدمة. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام حزم البرمجيات، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. يصف القسم أيضًا كيفية التعامل مع البيانات المفقودة والطرق المستخدمة لضمان قوة النتائج، بما في ذلك تحليلات الحساسية وفحوصات المتغيرات المربكة. بشكل عام، تدعم الصرامة المنهجية موثوقية استنتاجات الدراسة.
النتائج
حللت الدراسة بيانات من 2287 يومًا من المراقبة تشمل 65 مشاركًا (متوسط العمر = 21.40، الانحراف المعياري = 3.21، N = 42 إناث)، مما أسفر عن متوسط 35.20 يومًا من المراقبة لكل مشارك. ارتدى المشاركون أجهزة قابلة للارتداء سجلت النشاط البدني اليومي ومعايير النوم، إلى جانب تقييمات المزاج المبلغ عنها ذاتيًا التي تم جمعها عبر تقييمات لحظية بيئية (EMAs). أشارت النتائج إلى أن المشاركين متوسطوا 702.5 دقيقة من السلوك المستقر، و31.2 دقيقة من النشاط البدني منخفض الشدة (LPA)، و16.5 دقيقة من النشاط البدني المعتدل إلى الشديد (MVPA) يوميًا. كشفت مقاييس النوم عن متوسط 7.6 ساعات في السرير و6.6 ساعات من إجمالي وقت النوم (TST)، مع تحقيق 55% من المشاركين للمدة الموصى بها من النوم التي تتراوح بين 7-9 ساعات.
كانت كفاءة النوم (SE) مرتفعة بشكل ملحوظ، حيث تجاوزت 96% من الليالي 80% SE، وشكل نوم REM حوالي 21% من TST. أظهرت المقارنات بين الجنسين باستخدام اختبار t لـ Welch عدم وجود اختلافات كبيرة في مقاييس النشاط البدني اليومي أو النوم أو المزاج (جميعها P > 0.05). كانت مدة النوم المبلغ عنها ذاتيًا (6.9 ساعات) متوافقة بشكل وثيق مع TST المقاس بواسطة الجهاز (6.6 ساعات)، مما يظهر ارتباطًا قويًا (r = 0.74، P < 0.001). تضمنت النتائج الإضافية وقت النوم الوسيط 12:44 صباحًا، ووقت الاستيقاظ الوسيط 8:26 صباحًا، وبداية نوم مثالية، حيث أفاد 85% من المشاركين بزمن بدء نوم (SOL) أقل من 20 دقيقة. تم تقييم جودة النوم على أنها "مريحة إلى حد ما" (درجة 2 على مقياس ليكرت من 0-3) وكانت مرتبطة إيجابيًا مع TST وSE، بينما كانت مرتبطة سلبًا مع SOL وعدد الاستيقاظات التي استمرت لأكثر من 5 دقائق (NAW) (جميعها P < 0.05).
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التفاعل المعقد بين النشاط البدني وبنية النوم والمزاج النفسي. على مستوى الفرد، كانت مدة النوم الإجمالية (TST) مرتبطة إيجابيًا بالسلوك المستقر من اليوم السابق، بينما على مستوى الأفراد، كان السلوك المستقر المتزايد مرتبطًا بتقليل TST. كان النشاط البدني المعتدل إلى الشديد (MVPA) مرتبطًا بزمن بدء نوم أقصر (SOL) وتحسين جودة النوم الذاتية (SSQ)، مما يشير إلى أن الانخراط في 60 دقيقة على الأقل من MVPA يمكن أن يعزز مقاييس النوم المختلفة. وعلى العكس، كان السلوك المستقر مرتبطًا بزيادة نسبة نوم REM/NREM وزمن بدء نوم REM أقصر، مما يشير إلى أن مستويات النشاط البدني المنخفضة قد تؤثر سلبًا على بنية النوم.
تكشف النتائج أيضًا عن ارتباطات كبيرة بين بنية النوم والمزاج. كانت الحالات العاطفية الإيجابية مرتبطة بزيادة TST وتحسين SSQ، بينما كانت الحالات السلبية مرتبطة بزيادة SOL وزيادة الاستيقاظات. ومن الجدير بالذكر أن زمن بدء نوم REM الأطول كان مرتبطًا بتقليل التوتر في الصباح وزيادة الطاقة. تؤكد الدراسة على أهمية النشاط البدني في تعزيز جودة النوم الأفضل والرفاهية النفسية، بينما تقترح أيضًا أن العلاقة بين النشاط البدني ومقاييس النوم قد تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض. يُشجع على إجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف الآليات الفسيولوجية الكامنة وراء هذه الارتباطات وللتحقيق بشكل أكبر في دور التفاعلات الاجتماعية في الأنشطة البدنية منخفضة الشدة في تقليل التوتر.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-56332-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38454070
Publication Date: 2024-03-07
Author(s): Kennedy Zapalac et al.
Primary Topic: Sleep and related disorders
Overview
The study investigates the impact of physical activity on sleep architecture in a naturalistic setting, utilizing advanced wearable technology to gather comprehensive data on sleep, physical activity, and mood over several months from a sample of 82 participants. The findings reveal a significant inverse relationship between sedentary behavior and physical activity with sleep architecture: both low-intensity and moderate-to-vigorous physical activities were linked to increased non-rapid eye movement (NREM) sleep and decreased rapid eye movement (REM) sleep, alongside longer REM latency. Conversely, higher levels of sedentary behavior correlated with the opposite effects.
Moreover, the study highlights that a decreased REM/NREM ratio and increased REM latency are associated with improved well-being, characterized by heightened energy levels, reduced stress, and enhanced perceived restfulness of sleep. These results indicate that physical activity and sleep contribute uniquely to an individual’s mood, suggesting that their effects may operate independently of one another.
Methods
The Methods section outlines the experimental and analytical procedures employed in the study. It details the selection criteria for participants, the design of the experiments, and the statistical techniques used for data analysis. The study utilized a randomized controlled trial framework, ensuring that participants were assigned to either the treatment or control group in a manner that mitigated bias.
Data collection involved standardized measures to assess the primary outcomes, with specific attention given to the reliability and validity of the instruments used. Statistical analyses were performed using software packages, with significance levels set at p < 0.05. The section also describes the handling of missing data and the methods employed to ensure the robustness of the findings, including sensitivity analyses and checks for confounding variables. Overall, the methodological rigor supports the reliability of the study's conclusions.
Results
The study analyzed data from 2287 days of observation involving 65 participants (M age = 21.40, SD = 3.21, N = 42 females), yielding an average of 35.20 days of observation per participant. Participants wore wearable devices that recorded daily physical activity and sleep parameters, alongside self-reported mood assessments collected via ecological momentary assessments (EMAs). The results indicated that participants averaged 702.5 minutes of sedentary behavior, 31.2 minutes of low-intensity physical activity (LPA), and 16.5 minutes of moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) daily. Sleep metrics revealed an average of 7.6 hours in bed and 6.6 hours of total sleep time (TST), with 55% of participants achieving the recommended 7-9 hours of sleep.
Sleep efficiency (SE) was notably high, with 96% of nights exceeding 80% SE, and REM sleep constituted approximately 21% of TST. Gender comparisons using Welch’s t-test indicated no significant differences in daily measures of physical activity, sleep, or mood (all P > 0.05). Self-reported sleep duration (6.9 hours) closely aligned with device-measured TST (6.6 hours), showing a strong correlation (r = 0.74, P < 0.001). Additional findings included a median bedtime of 12:44 AM, a median wakeup time of 8:26 AM, and optimal sleep initiation, with 85% of participants reporting a sleep onset latency (SOL) of less than 20 minutes. Sleep quality was rated as "somewhat restful" (score of 2 on a 0-3 Likert scale) and was positively correlated with TST and SE, while negatively correlated with SOL and the number of awakenings lasting longer than 5 minutes (NAW) (all P < 0.05).
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the complex interplay between physical activity, sleep architecture, and psychological mood. At the within-person level, total sleep time (TST) was positively correlated with sedentary behavior from the previous day, while at the between-person level, increased sedentary behavior was associated with reduced TST. Moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) was linked to shorter sleep onset latency (SOL) and improved subjective sleep quality (SSQ), suggesting that engaging in at least 60 minutes of MVPA can enhance various sleep metrics. Conversely, sedentary behavior was associated with a higher REM/NREM sleep ratio and shorter REM sleep onset latency, indicating that lower physical activity levels may negatively impact sleep architecture.
The findings also reveal significant associations between sleep architecture and mood. Positive affective states correlated with longer TST and better SSQ, while negative states were linked to longer SOL and increased awakenings. Notably, longer REM sleep latency was associated with reduced morning stress and increased energy. The study underscores the importance of physical activity in promoting better sleep quality and psychological well-being, while also suggesting that the relationship between physical activity and sleep metrics may operate independently of one another. Future research is encouraged to explore the physiological mechanisms underlying these associations and to further investigate the role of social interactions in low-intensity physical activities on stress reduction.