Journal of Neuroscience：睡得好不好和大脑体积有关？

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文｜追问NextQuestion

每次熬夜的时候都在想，如果我们不需要睡眠却又精力充沛，那该是一件多么美好的事情。

正常人熬夜（睡眠时间少于6小时）后，白天就会出现精神萎靡的情况，想要补觉。但也存在这样一类人，他们的睡眠时间少于6小时，但白天却总是精神饱满，一点也看不出疲态。难道他们是“天选之子”？为什么他们需要的睡眠时间比正常人短？他们的大脑有何特殊之处？

近日，来自欧洲的多个研究团队一同在Journal of Neuroscience发表题为“Is Short Sleep Bad for the Brain? Brain Structure and Cognitive Function in Short Sleepers”的研究，结果表明：与睡眠时长相比，特定脑区的体积与白天嗜睡和睡眠障碍的相关性更强。睡眠时间短的人，在一般认知功能测试（GCA）上的得分仅仅略低。至于睡眠时间短是否会导致认知能力下降，不能仅通过GCA得分确定，还有必要在现实环境中进一步验证。

一般认知功能测试（General Cognitive Function Test，缩写为GCA）是一种用于评估个体普遍认知能力的测试方法。这种测试旨在测量人们在各种认知任务中的表现，包括注意力、记忆、思维能力、语言理解、问题解决和推理等方面。通过评估这些认知领域的综合表现，一般认知功能测试可以提供关于一个人的智力水平和认知健康状况的信息。这种测试对于研究认知障碍、大脑健康以及认知能力在不同人群中的差异等方面具有重要意义。

▷图源：Journal of Neuroscience官网

睡得少于推荐睡眠时间就不健康吗？

据统计，大约有50%的人睡眠时间少于推荐睡眠时间（7-9小时），其中更有6.5%睡眠时间少于6小时。通常人们认为，睡眠减少会损害大脑健康，影响大脑认知功能。然而，在生活中你可能会发现，身边确有许多睡得比推荐睡眠时间少，白天却不嗜睡的人。

这种现象可能来源于两个因素：

第一，基因水平上的差异导致了个体水平上的睡眠需求不同。

第二，类似于其他的生理稳态系统，睡眠需求并不是固定不变的，而是能随着环境变化而动态变化的。

这两点使得睡眠时间短，却不出现睡眠障碍以及白天嗜睡成为可能。当然，睡眠时间如何影响日间精神状态和认知功能，仍然是一个亟待解决的复杂问题。

在多重睡眠潜伏期测试中，一些睡眠时间正常（7-8小时）并且没有出现白天嗜睡以及睡眠障碍的成年人却在6分钟内快速入睡，这一现象表明这些人与原发性睡眠障碍的患者类似，背上了长期轻度睡眠不足导致的积累性睡眠债务。在长时间的轻微睡眠剥夺后，精神萎靡的恢复比精神警觉任务表现水平恢复快。此外，测试还发现，如果睡眠时间短的原因是更低的睡眠需要，那么其实不大可能影响认知功能和大脑健康。

多重睡眠潜伏期测试（Multiple Sleep Latency Test，简称MSLT）是一种用于评估睡眠质量和昼夜节律的医学检测方法。在测试中，被试在一系列特定时间段内被要求躺下休息，以观察他们在不同时段内入睡的速度，从而评估他们的睡眠倾向和白天的困倦程度。这种测试通常用于诊断睡眠障碍，如嗜睡症和睡眠呼吸暂停症等。精神警觉任务（Sustained Attention Task）是一种用于评估个体持续注意力水平和集中精力能力的认知任务。在这种任务中，被试需要在一段较长的时间内保持对特定刺激或任务的关注，并根据特定规则执行操作。这种任务要求被试在一段时间内保持警觉，以检测可能的变化或目标。

常见的精神警觉任务包括连续性性能测试（Continuous Performance Test）和选择性持续性性能测试（Selective Attention Sustained Attention Task）等。通过精神警觉任务，研究人员可以了解被试在持续时间较长的任务中的注意力表现，以及他们是否能够在可能的干扰下保持警觉。这种任务在评估认知功能、注意力缺陷和注意力障碍等方面具有重要作用，对于研究个体的注意力特点以及注意力问题的诊断和干预都很有价值。

另一方面，测试也发现，单纯依靠睡眠时间可能很难判断一个人是否睡眠不足，而应该结合是否出现白天嗜睡、入睡困难或难以保持睡眠状态等多种睡眠障碍现象。白天日嗜睡与更薄的皮层有关，但与睡眠时长是否有关，还有待研究。

睡眠时长与大脑体积及认知功能有关吗？

研究人员利用HCP、UKB、BASE-II等多个项目的数据，探究了睡眠时长与大脑体积及认知功能的关系，发现睡眠时间短且无睡眠问题及白日嗜睡的情况下，大脑体积更大；但睡眠时间短的人，其认知能力略低。

首先，研究者将数据分为四组：

1.睡眠时间短，无睡眠问题，无白日嗜睡；

2.睡眠时间短，有睡眠问题，白日嗜睡；

3.睡眠时间正常，无睡眠问题，无白日嗜睡；

4.睡眠时间正常，有睡眠问题，白日嗜睡。

随后，他们比较了各组之间的脑体积，发现第二组的脑体积明显小于第一组。而这种差异在脑干和苍白球最为明显。第一组的脑体积也要大于第三组，这种差异在脑干、尾状核、小脑白质和皮质体积中最为明显。第四组与第三组相比，其小脑白质、胼胝体和苍白球的体积较小，但在大脑整体上没有显著性的差异。他们还比较了第二组和第四组的脑体积，发现并没有显著性的差别。

▷图注：左，一二组之间各脑区体积的比较；右，三四组之间各脑区体积的比较

接着，他们通过GCA来比较各组之间的认知功能差异。在睡眠时间短的两组之间（第一组和第二组）认知功能没有显著性的差别。而第四组的认知能力显著低于第三组。而第一组和第二组的认知能力测试都低于第三组。

研究者对各组间的BMI、抑郁程度、受教育水平的进一步分析发现，各变量在各组之间都有显著性的差异。与第一组相比，第二组有着更高的BMI，更高抑郁程度，以及更低的受教育水平。与第一组相比，第三组有着更低的BMI。与第一组相比，第四组有着更多的抑郁水平。

▷图注：各组间BMI值、抑郁程度、受教育情况的比较

为了控制以上变量对实验结果的影响，他们重做了主要的分析（第一组和第二组；第三组和第四组），发现并不影响主要的结论，尽管各组间的BMI、抑郁程度、受教育水平有所不同，但是并不能足以解释各组间大脑体积的差异。

▷图注：控制BMI、抑郁程度、受教育水平后，第一组和第二组间、第三组和第四组间大脑各脑区体积的差异

结语

脑形态测量和一般认知能力测试被用作衡量大脑健康和认知功能的指标，那么用其他指标衡量大脑健康和认知功能是否能够得到不同的结果呢？如果参与人员进行全面的筛查以排除睡眠呼吸暂停等睡眠障碍，这是否会影响到所观察到的睡眠时间与大脑的关系？由于遗传因素和环境因素，个体的睡眠需求有很大差异，也许最好的选择是瞌睡来了就睡，一睡睡到自然醒。 

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