Sex differences in circadian regulation of sleep patterns and cognitive performance

Abstract

The sleep-wake cycle is controlled by an endogenous circadian system, which is coordinated by the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus (SCN) and their molecular clock mechanisms, which are adjusted to the external environment, primarily by light. The aim of this literature review is to provide an overview of current knowledge about sex differences in the biological mechanisms of circadian regulation and to highlight how these differences may be reflected in sleep patterns and cognitive performance. The reviewed findings indicate sexual dimorphism in SCN morphology and neuropeptidergic output. Sex differences were also found in preferred sleep-wake timing, in response to blue-enriched light, and sleep patterns, which may reflect differences in circadian phase and the action of gonadal hormones. Overall, the findings show that women have an earlier circadian phase and earlier preferred sleep timing than men across most of life. Furthermore, women might be more prone to disruptions in circadian regulation and sleep loss associated with worse performance in cognitive functioning. This summary shows that sex and age are relevant in circadian regulation and may influence sleep patterns and cognitive performance. Current knowledge concerning the sex differences in circadian regulation remains...

Cyklus spánku a bdění je řízen endogenním cirkadiánním časovým systémem, který je koordinován suprachiasmatickými jádry hypotalamu (SCN) a jejich molekulárními hodinovými mechanismy, které se seřizují s vnějším prostředím především světlem. Cílem této literární rešerše je podat přehled současných poznatků o pohlavních rozdílech v biologických mechanismech cirkadiánní regulace a zdůraznit, jak se tyto rozdíly mohou odrážet ve spánkových vzorcích a kognitivním výkonu. Zahrnuté poznatky ukazují na pohlavní dimorfismus v morfologii SCN a v jeho neuropeptidergním výstupu. Pohlavní rozdíly byly dále zjištěny v preferovaném načasování spánku a bdění, v reakci na modrým spektrem obohacené světlo, a ve spánkových vzorcích, což může odrážet rozdíly v cirkadiánní fázi a působení pohlavních hormonů. Tato literární rešerše naznačuje, že ženy mají po většinu života časnější cirkadiánní fázi a preferují dřívější načasování spánku než muži. Dále mohou být ženy náchylnější k narušení cirkadiánní regulace a ke spánkové deprivaci, přičemž vykazují s tím spojený horší výkon v kognitivním fungování. Tento souhrn ukazuje, že pohlaví a věk jsou pro cirkadiánní regulaci relevantní a mohou ovlivňovat spánkové vzorce i kognitivní výkon. Současné poznatky o pohlavních rozdílech v cirkadiánní regulaci však zůstávají neúplné,...