Silva, DinaCoutinho, MiguelDuarte, Laura Nedel2021-04-132021-04-132020-09-04http://hdl.handle.net/10400.1/15374Background: Obstructive sleep apnea (OSA), a sleep-disordered breathing, is recognized for having deleterious effects on cognition, however, the mechanisms mediating this effect as well as the specific cognitive functions affected remain unknown. The most reported deficits are in executive functions, attention and memory. An aetiological model suggests that sleep fragmentation and intermittent hypoxemia account for the development of cognitive impairment in OSA and may produce different patterns of cognitive decline (Beebe & Gozal, 2002). Additionally, research shows that excessive daytime sleepiness (EDS), a common symptom of OSA, plays an important role in neurocognitive dysfunction. Whether EDS is a result of sleep disruption, hypoxemia or it is an independent risk factor for neurocognitive dysfunction in OSA remains unclear. Research questions: This study investigated whether neuropsychological performance of OSA patients varies across group of patients with different OSA severity as well as from normative data and a comparative group. Moreover, this study explored whether the mean number of apneic events per hour (Apnea-Hypopnea Index/AHI), the length of time patients remain hypoxemic during sleep or EDS could predict particular neuropsychological deficits, while taking into account common OSA-related comorbidities. Finally, the relationship between AHI, desaturation indexes and EDS were analysed. Methods: Fifty-three participants were included (30 men, 23 women) aged 57.7 ± 10.9 years (range: 39–78 years); 38 were newly diagnosed, untreated OSA patients and 15 were controls. Participants were recruited from a group of patients referred for an evaluation of clinically suspected OSA. All participants underwent ambulatory PSG and neuropsychological evaluation. Degree of hypoxemia was operationalised by the average number of desaturations per hour (ODI) and time spent with saturation below 90% (SpO2<90%). Degree of disease severity/sleep fragmentation was represented by the AHI and EDS was characterized by Epworth Sleepiness Scale (ESS) scores. Findings: Compared to normative data, severely affected OSA patients presented mild impairment in a global cognitive measure (MoCA; z= -1.2). An analysis of the entire OSA cohort revealed moderate to severe deficits in attention, immediate verbal recall and delayed recall in 18.9%, 15.8% and 39.5% of the patients, respectively; mild to moderate deficits in visual memory in 18.4% of the patients as well as deficits in cognitive flexibility performance in 31.6% of the total OSA sample. Significant difference in the Digit Span Backward performance was detected between mild and moderate OSA patients (p=.017). However, this difference disappeared after the impact of slowed information processing was controlled (p>.05). Higher levels of EDS were associated with lower performance in the Stroop Test, regardless of disease severity (.20 ± .52 vs. -.33 ± .63 vs. -.35± .35, mild vs. moderate vs. severe EDS, p= .016). AHI and ODI were highly correlated (r=.90), AHI and ODI were moderately correlated with SpO2<90% (r=.45, r=.55, respectively). EDS did not significantly correlate with AHI or ODI, yet it was weakly, negatively correlated with SpO2<90% (r=-.40). Conclusion: The relationship between cognition and apnea severity is not completely linear. Severely affected patients presented deficits in general cognitive performance, yet no such deficits were observed in mild and moderate OSA patients. Although no further evidence of profound cognitive impairment was found in OSA patients when analysed according to disease severity, an analysis of the whole OSA sample revealed sustained attention, memory and cognitive flexibility deficits. Disease severity, desaturation indexes and EDS were not significant contributors to the prediction of these deficits, suggesting that perhaps another unexplored factor may account for cognitive impairment in OSA. Results revealed that increased subjective EDS was associated with poorer inhibitory control performance in apneic patients, substantiating the well-known detrimental effects of poor sleep on the prefrontal cortex circuitry. EDS was not associated with apnea or desaturation index, however, longer desaturations were associated with less sleep complains. Overall, this study emphasizes the impact of OSA on cognition as well as the importance of the psychological aspects of the disorder. The lack of access to full polysomnographic data and the modest sample size may have limited the investigation of the OSA-cognitive dysfunction association.Contexto: A síndrome de apneia obstrutiva do sono (AOS) é uma perturbação respiratória do sono, caracterizada por episódios repetitivos de interrupção do fluxo aéreo, que causam a queda da saturação de oxigênio no sangue, resultando em esforço respiratório e (micro)despertares. Consequentemente, pessoas que sofrem de AOS frequentemente apresentam sono fragmentado e sonolência diurna excessiva (SDE). Os efeitos deletérios da AOS na saúde são bem conhecidos, particularmente na cognição. Embora muitos estudos demonstrem uma relação entre AOS e comprometimento cognitivo, os mecanismos que medeiam esse efeito permanecem desconhecidos, bem como as funções cognitivas específicas afetadas. Os défices mais relatados na literatura são nas funções executivas, atenção e memória. Embora a gravidade da doença tenha sido descrita como um dos principais contribuintes para o declínio cognitivo, estudos mostram que a gravidade do comprometimento cognitivo e a gravidade da AOS não se correlacionam inteiramente, sugerindo que alguns parâmetros na AOS podem explicar melhor esta associação subjacente do que outros. Beebe e Gozal (2002) ofereceram um modelo etiológico sugerindo que a fragmentação do sono e a hipoxemia intermitente são responsáveis por desencadear o comprometimento cognitivo na AOS, podendo produzir diferentes padrões de declínio cognitivo. Além disso, pesquisas indicam que a SDE desempenha um papel importante na disfunção neurocognitiva, no qual doentes apneicos não-sonolentos tendem a apresentar menos défices cognitivos do que os doentes sonolentos. Ainda não está claro se a SDE resulta da fragmentação do sono, hipoxemia ou se é um fator de risco independente para disfunção neurocognitiva na AOS. Objetivos: O objetivo deste estudo foi investigar se a performance neuropsicológica de doentes com AOS varia entre grupos de doentes com diferentes graus de apneia, bem como se há variação em relação a dados normativos e a um grupo comparativo. Além disso, este estudo explorou se o número médio de eventos apneicos (Índice de Apneia-Hipoapneia/IAH, relacionado a microdespertares, podendo ou não envolver dessaturação), o tempo em que os doentes permanecem hipoxémicos durante o sono ou a SDE podem prever défices neuropsicológicos específicos, enquanto comorbidades comuns relacionadas à AOS são controladas. Por fim, analisou-se a relação entre IAH, índices de dessaturação e SDE. Métodos: Foram incluídos 53 participantes (30 homens, 23 mulheres), com idade de 57,7 ± 10,9 anos (variação: 39-78 anos). A amostra consistiu em 38 doentes recentemente diagnosticados com AOS e não tratados, e 15 controlos. Todos os participantes foram recrutados de um grupo de doentes encaminhados para avaliação de suspeita de AOS, os quais foram submetidos a polissonografia ambulatorial e a uma avaliação neuropsicológica completa. O grau de hipoxemia foi operacionalizado pelo número médio de eventos de dessaturação por hora de sono (IDO) e o tempo gasto com saturação abaixo de 90% (SpO2 <90%). A gravidade da doença/fragmentação do sono foi representada pelo índice de apneia-hipoapneia (IAH) e a sonolência diurna excessiva (SDE) foi caracterizada pelas pontuações na Epworth Sleepiness Scale (ESS). Resultados: Comparados a dados normativos, os doentes com AOS gravemente afetados apresentaram comprometimento ligeiro em uma medida cognitiva global (MoCA; z = -1,2). Uma análise da amostra envolvendo todos os doentes apneicos revelou também défices moderados a graves na atenção, recuperação imediata de estímulo verbal e recuperação diferida de material verbal em 18,9%, 15,8% e 39,5% dos pacientes, respetivamente. Défices ligeiros a moderados na memória visual foram observados em 18,4% dos doentes, bem como défices no desempenho da flexibilidade cognitiva em um total de 31,6% da amostra (AOS). Não foram detetadas diferenças significativas entre as performances neuropsicológicas de doentes com diferentes gravidades da doença, exceto no desempenho do teste de Memória de Dígitos Inversa (p = 0,017) de doentes com AOS ligeira e moderada. Essa diferença, no entanto, desapareceu após o impacto da lentificação do processamento de informação ser controlado (0,35 ± 0,13 vs. -14 ± 0,15, ligeira vs. moderada, p>.05). Após controlar certas características clínicas, a SDE foi associada de forma independente a um pior desempenho no teste Stroop em doentes com AOS (0,20 ± 0,52 vs. -0,33 ± 0,63 vs. -0,35± 0,35, EDS ligeira vs. moderada vs. grave, p = 0,016). IAH e IDO apresentaram correlações fortes (r = 0,90), enquanto IAH e IDO foram moderadamente correlacionados com SpO2 <90% (r = 0,45, r = 0,55, respetivamente). A EDS não se correlacionou significativamente com o IAH ou com o ODI, mas foi fracamente e negativamente correlacionada com SpO2 <90% (r = -. 40). Conclusão: Este estudo mostra que a relação entre cognição e gravidade da apneia não é completamente linear em adultos de meia-idade/idosos. Os resultados revelaram comprometimento no desempenho cognitivo geral de doentes gravemente afetados em relação a dados normativos, mas nenhum défice foi observado em doentes com AOS ligeira e moderada. Embora nenhuma outra evidência de comprometimento cognitivo tenha sido encontrada nos doentes quando analisados de acordo com a gravidade da doença, uma análise incluindo todos os doentes apneicos revelou um aumento de défices de atenção, memória e flexibilidade cognitiva. Os índices de gravidade da doença, dessaturação e SDE não contribuíram significativamente para o desenvolvimento da maioria destes défices, o que sugere que outros mecanismos não explorados neste estudo podem estar envolvidos. Os resultados revelaram, no entanto, que a SDE influencia negativamente a capacidade de controle inibitório em doentes com AOS, o que confirma os efeitos prejudiciais da interrupção e má qualidade do sono no circuito do córtex pré-frontal. Enquanto a hipoxemia não foi um fator relevante para a previsão de défices neuropsicológicos, os resultados mostraram que indivíduos com dessaturações mais longas demonstram um número menor de queixas de sono, o qual pode estar associado a uma perceção errónea de sono causada por danos cerebrais. No geral, este estudo enfatiza o impacto da AOS na cognição, independentemente da gravidade da doença, assim como a importância dos aspetos psicológicos do distúrbio. A falta de acesso a dados polissonográficos completos pode ter limitado a investigação da associação entre AOS e disfunção cognitiva. Além disso, o tamanho modesto da amostra utilizado neste estudo pode ter levado a uma subestimação da magnitude do efeito dos fatores da AOS no funcionamento neurocognitivo.engApneia obstrutiva do sonoDeclínio cognitivoHipoxemiaSonolência diurnaFragmentação do sonoNeuropsicologiamaster thesis202653420