首頁資訊《Nature Aging》

《Nature Aging》

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月09日 02:19

睡眠是人類的基本需求。據(jù)中國睡眠研究會發(fā)布的《2021 運動與睡眠白皮書》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的加速，中老年人睡眠與健康問題日益受到關注，其睡眠障礙比例高達50%，而睡眠模式、時長的改變和睡眠質量的下降也是老化過程中的重要特征之一。那么對于中老年群體，最佳睡眠時長是多少？睡眠與他們的心理健康、認知能力有怎樣的關系？這些關系背后的遺傳與神經(jīng)機制是什么？這些問題對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都具有重要意義。

2022年4月28日，復旦大學計算神經(jīng)科學與類腦智能教育部重點實驗室馮建峰教授/程煒青年研究員團隊利用大數(shù)據(jù)分析方法對近50萬人的基因、影像、行為等多維度數(shù)據(jù)開展研究，相關成果以“睡眠時長與認知功能、精神健康非線性關系的腦結構與遺傳機制”（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長認知功能、精神健康等多維度表型之間的非線性關系，并發(fā)現(xiàn)該關系背后的遺傳與神經(jīng)基礎，為指導中老年人健康睡眠、促進中老年人認知與精神健康提供科學依據(jù)。

▲ 圖一：課題整體研究思路

基于UK Biobank數(shù)據(jù)庫，研究團隊對近50萬被試（38-73歲）的睡眠時長與認知、精神健康等廣泛行為表征進行非線性建模分析，研究發(fā)現(xiàn)睡眠時長與中老年人的認知能力、精神健康呈顯著的非線性關聯(lián)，且存在著一致的7小時最優(yōu)睡眠時長（圖二）。進一步縱向隨訪數(shù)據(jù)分析表明睡眠時長相對穩(wěn)定的被試表現(xiàn)出更好的認知能力和精神健康。該發(fā)現(xiàn)提示我們每天7小時睡眠以及保持規(guī)律的睡眠能夠促進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聯(lián)

借助大數(shù)據(jù)統(tǒng)計建模方法，研究團隊進一步利用神經(jīng)影像多模態(tài)數(shù)據(jù)對上述非線性關系背后的神經(jīng)機制展開研究。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠時長與眶額葉皮層、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)的腦結構特征（如腦結構體積，皮層面積等）也呈顯著非線性關聯(lián)，并與行為學的發(fā)現(xiàn)一致以7小時為轉折點（圖三）。進一步中介分析表明，這些腦結構介導了睡眠時長與認知、精神健康的關系，表明這些腦區(qū)的功能可能是上述睡眠時長與行為學表征非線性關系的神經(jīng)基礎。

▲ 圖三：睡眠與腦體積之間的非線性關聯(lián)

最后，研究團隊進一步整合遺傳、影像、睡眠、認知、精神健康跨尺度的數(shù)據(jù)，利用結構方程模型系統(tǒng)地刻畫這五個維度數(shù)據(jù)之間的相互作用關系，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知、精神健康復雜作用關系提供了全面的視角與統(tǒng)一的理論。

▲ 圖四：影像、睡眠、認知、精神健康之間的作用關系模型

該工作是馮建峰/程煒研究團隊繼兒童、成人睡眠研究之后在該領域針對中老年睡眠問題的又一新突破。早在2018年團隊就發(fā)現(xiàn)成人睡眠與抑郁共病的腦連接基礎1，隨后在兒童睡眠研究中發(fā)現(xiàn)兒童睡眠紊亂及多動癥之間的共病關系及關鍵共病腦區(qū)2，發(fā)現(xiàn)兒童睡眠時長與多維度行為表征的作用關系及背后的神經(jīng)影像機制3等，系列工作發(fā)表在精神疾病頂級期刊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)地闡釋了睡眠時長與老年人精神健康關系及其遺傳與神經(jīng)機制，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)，對各生命周期人群的睡眠問題進行系統(tǒng)地研究，構建全生命周期的睡眠譜，為各階段人群睡眠問題提供科學依據(jù)與實踐指導。”實驗室主任馮建峰教授表示。

實驗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基金委、國家重點研發(fā)計劃、上海市重大專項等的經(jīng)費支持。

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