首頁資訊《Nature Aging》

《Nature Aging》

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月09日 02:19

睡眠是人類的基本需求。據(jù)中國睡眠研究會(huì)發(fā)布的《2021 運(yùn)動(dòng)與睡眠白皮書》顯示，目前中國有超 3 億人存在睡眠障礙問題。

隨著全球疫情大流行以及老齡化社會(huì)的加速，中老年人睡眠與健康問題日益受到關(guān)注，其睡眠障礙比例高達(dá)50%，而睡眠模式、時(shí)長(zhǎng)的改變和睡眠質(zhì)量的下降也是老化過程中的重要特征之一。那么對(duì)于中老年群體，最佳睡眠時(shí)長(zhǎng)是多少？睡眠與他們的心理健康、認(rèn)知能力有怎樣的關(guān)系？這些關(guān)系背后的遺傳與神經(jīng)機(jī)制是什么？這些問題對(duì)于更好地理解人的老化過程以及中老年人的健康睡眠臨床指導(dǎo)都具有重要意義。

2022年4月28日，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算神經(jīng)科學(xué)與類腦智能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馮建峰教授/程煒青年研究員團(tuán)隊(duì)利用大數(shù)據(jù)分析方法對(duì)近50萬人的基因、影像、行為等多維度數(shù)據(jù)開展研究，相關(guān)成果以“睡眠時(shí)長(zhǎng)與認(rèn)知功能、精神健康非線性關(guān)系的腦結(jié)構(gòu)與遺傳機(jī)制”（The brain structure and genetic mechanisms underlying the nonlinear association between sleep duration, cognition and mental health）為題發(fā)表于Nature子刊《Nature Aging》。

該研究首次系統(tǒng)刻畫了中老年人睡眠時(shí)長(zhǎng)認(rèn)知功能、精神健康等多維度表型之間的非線性關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)該關(guān)系背后的遺傳與神經(jīng)基礎(chǔ)，為指導(dǎo)中老年人健康睡眠、促進(jìn)中老年人認(rèn)知與精神健康提供科學(xué)依據(jù)。

▲ 圖一：課題整體研究思路

基于UK Biobank數(shù)據(jù)庫，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)近50萬被試（38-73歲）的睡眠時(shí)長(zhǎng)與認(rèn)知、精神健康等廣泛行為表征進(jìn)行非線性建模分析，研究發(fā)現(xiàn)睡眠時(shí)長(zhǎng)與中老年人的認(rèn)知能力、精神健康呈顯著的非線性關(guān)聯(lián)，且存在著一致的7小時(shí)最優(yōu)睡眠時(shí)長(zhǎng)（圖二）。進(jìn)一步縱向隨訪數(shù)據(jù)分析表明睡眠時(shí)長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)定的被試表現(xiàn)出更好的認(rèn)知能力和精神健康。該發(fā)現(xiàn)提示我們每天7小時(shí)睡眠以及保持規(guī)律的睡眠能夠促進(jìn)中老年群體的身心健康。

▲ 圖二：睡眠與精神健康之間的非線性關(guān)聯(lián)

借助大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)建模方法，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用神經(jīng)影像多模態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)上述非線性關(guān)系背后的神經(jīng)機(jī)制展開研究。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠時(shí)長(zhǎng)與眶額葉皮層、海馬、顳葉皮層以及中央前回等情感、記憶環(huán)路的核心腦區(qū)的腦結(jié)構(gòu)特征（如腦結(jié)構(gòu)體積，皮層面積等）也呈顯著非線性關(guān)聯(lián)，并與行為學(xué)的發(fā)現(xiàn)一致以7小時(shí)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)（圖三）。進(jìn)一步中介分析表明，這些腦結(jié)構(gòu)介導(dǎo)了睡眠時(shí)長(zhǎng)與認(rèn)知、精神健康的關(guān)系，表明這些腦區(qū)的功能可能是上述睡眠時(shí)長(zhǎng)與行為學(xué)表征非線性關(guān)系的神經(jīng)基礎(chǔ)。

▲ 圖三：睡眠與腦體積之間的非線性關(guān)聯(lián)

最后，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步整合遺傳、影像、睡眠、認(rèn)知、精神健康跨尺度的數(shù)據(jù)，利用結(jié)構(gòu)方程模型系統(tǒng)地刻畫這五個(gè)維度數(shù)據(jù)之間的相互作用關(guān)系，建立睡眠問題從微觀遺傳基因到介觀神經(jīng)影像再到宏觀行為表型的統(tǒng)一模型（圖四）。為我們理解老化過程睡眠與認(rèn)知、精神健康復(fù)雜作用關(guān)系提供了全面的視角與統(tǒng)一的理論。

▲ 圖四：影像、睡眠、認(rèn)知、精神健康之間的作用關(guān)系模型

該工作是馮建峰/程煒研究團(tuán)隊(duì)繼兒童、成人睡眠研究之后在該領(lǐng)域針對(duì)中老年睡眠問題的又一新突破。早在2018年團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)成人睡眠與抑郁共病的腦連接基礎(chǔ)1，隨后在兒童睡眠研究中發(fā)現(xiàn)兒童睡眠紊亂及多動(dòng)癥之間的共病關(guān)系及關(guān)鍵共病腦區(qū)2，發(fā)現(xiàn)兒童睡眠時(shí)長(zhǎng)與多維度行為表征的作用關(guān)系及背后的神經(jīng)影像機(jī)制3等，系列工作發(fā)表在精神疾病頂級(jí)期刊JAMA Psychiatry、Biological Psychiatry及Molecular Psychiatry。

“本研究我們首次聚焦老年人的睡眠問題，系統(tǒng)地闡釋了睡眠時(shí)長(zhǎng)與老年人精神健康關(guān)系及其遺傳與神經(jīng)機(jī)制，完善了全生命周期人群睡眠問題研究的重要一環(huán)。下一步，我們還將圍繞睡眠這一人類重大健康問題，整合多中心，全維度的遺傳影像數(shù)據(jù)，對(duì)各生命周期人群的睡眠問題進(jìn)行系統(tǒng)地研究，構(gòu)建全生命周期的睡眠譜，為各階段人群睡眠問題提供科學(xué)依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)?！睂?shí)驗(yàn)室主任馮建峰教授表示。

實(shí)驗(yàn)室馮建峰教授及程煒青年研究員為該文的通訊作者，博士生李玉珠以及特聘教授Barbara J. Sahakian為共同一作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、上海市重大專項(xiàng)等的經(jīng)費(fèi)支持。

引用論文

1.Cheng, W., Rolls, E. T., Ruan, H. T. & Feng, J. F. Functional Connectivities in the Brain That Mediate the Association Between Depressive Problems and Sleep Quality. Jama Psychiat 75, 1052-1061 (2018).

2.Shen, C. et al. What Is the Link Between Attention-Deficit/ Hyperactivity Disorder and Sleep Disturbance? A Multimodal Examination of Longitudinal Relationships and Brain Structure Using Large-Scale Population-Based Cohorts. Biol Psychiat 88, 459-469 (2020).

3.Cheng, W. et al. Sleep duration, brain structure, and psychiatric and cognitive problems in children. Mol Psychiatr 26, 3992-4003 (2020).

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s43587-022-00210-2

網(wǎng)址: 《Nature Aging》 http://m.u1s5d6.cn/newsview379617.html