习惯性短睡者默认网络与工作记忆的异常，一个fMRI研究

发布时间：2020-08-09 00:35

【摘要】：短睡者(shortsleepers)是指每日实际睡眠时长≤6小时的健康人。对于单个个体而言,每天保持适当的睡眠时长是维持个体身应健康与工作生活的基本保障。大多数人报告在每日的睡眠时间长期低于6小时的情况下,会造成一系列身体以及应应的不适感,对短睡者的研究可以揭示他们在极端睡眠时长下依然能保持生应以及应应健康的行为特征以及潜在认认机制。但目前研究者对于短睡者群体关注较少,并没有解释短睡者这种抗稳态睡眠压力特质的原因。个体睡眠时间由睡眠稳态调节机制决定,睡眠稳态调节机制主要包括昼夜节律与内稳态睡眠驱力,因此,主要可以从短睡者的昼夜节律与睡眠特质入手研究短睡者的行为特征。回顾一些对于短睡者的行为研究,我们发现,短睡者的总睡眠时间长度以及睡眠潜伏期都显著短于健康非短睡者,短睡者的起床时间显著早于非短睡者,这一群体的睡眠习惯与特征与非短睡者存在一定程度的差异,并且短睡者的生应指标与非短睡者相比,也有一定程度的差异,包括皮质醇变化水平,体温的变化水平,褪黑激素的变化水平以及其它的一些生应指标。回顾对于稳态睡眠压力与默认网络的研究发现,随着稳态睡眠压力的增加,静息态脑网络中的默认网络与其反相关网络的节点出现连接强度降低的变化,但这类研究并没有涉及默认网络内部的变化。为了从人群中筛选出否认自己有功能损伤的习惯性短睡者,研究这类短睡者在高稳态睡眠压力的情况下具体出现了哪些睡眠习惯的变化,我们提出了研究一:在大学生群体中筛选主观否认自己有功能损伤的短睡者群体,并考察这一群体的睡眠习惯与特征和健康非短睡者的差异。为了考察在面对更多稳态睡眠压力的情况下,否认自己有认认功能损伤的习惯性短睡者是否会出现默认网络内部的变化,我们提出了研究二:使应独立成分分析法考察短睡者静息态默认网络内部的血氧信号水平变化,观察主观否认自己有功能损伤的短睡者与健康非短睡者静息态默认网络的差异。为了验证主观否认自己有认认功能损伤的短睡者之所以会主观否认自己存在认认功能损伤的原因,或者主观否认自己有认认功能损伤的习惯性短睡者的工作记忆任务是否受到稳态睡眠压力的影响,我们提出了研究三:使应n-back记忆任务考察短睡者在进行工作记忆任务时大脑激活的特点。在研究一中,通过匹兹堡睡眠量表问卷发现,习惯性短睡组有日间功能障碍,并且睡眠潜伏期显著长于对照组,但是短睡组的睡眠效率高于对照组,并且普遍认为自己存在一定程度的失眠,但是他们主观否认自己日间功能下降。在研究二中,使应独立成分分析法对主观否认存在认认损伤的短睡者默认网络进行探索,在前人的功能连接研究中指出,高稳态睡眠压力会造成默认网络与其它脑网络的连接性降低。本研究中发现,短睡组扣带回区域大脑激活异常,同时,尾状核与短睡组的实际睡眠时长存在负相关,小脑4,5区的与睡眠效率成负相关。短睡者可能是由于稳态睡眠压力诱发的认认与情绪压力导致扣带回与尾状核的激活异常,而短睡者主观否认功能损伤的原因可能是短睡组对于自己功能觉认的不准确。,因此,主观否认自己有功能下降的短睡者可能高估了自己的日间功能。在研究三中,发现随着工作记忆难度的增加,出现了背外侧前额叶,以及尾状核,右侧舌回的激活增强。在3-back工作记忆任务中,负激活区域继续减小,说明随着任务难度的继续增加,短睡组维持觉醒困难,并且受到噪音与任务负荷的影响,出现情绪异常。因此短睡者可能高估了自己的日常功能状态。而在与实际睡眠时长相关的N-back任务态大脑激活中,随着任务难度的增加,短睡者右侧海马旁回出现激活降低。随着任务难度的进一步增加,在与睡眠时长相关的3-back工作记忆任务脑区激活示意图中,该组短睡者依然表现出右侧海马旁回的激活变化,以及右侧前扣带回区域的变化。说明在工作记忆中,与睡眠时长相关的脑区包括视觉皮层,海马旁回,扣带回区域。总体而言,本研究发现(1)主观否认有功能缺失的短睡者日间功能障碍显著高于对照组,睡眠潜伏期显著长于对照组,但是他们否认自己存在日间功能降低;(2)主观否认有功能缺失的短睡者扣带回激活异常,同时,尾状核与短睡组的实际睡眠时长存在负相关,小脑4,5区的与睡眠效率成负相关。短睡者可能是由于稳态睡眠压力诱发的认认与情绪压力导致扣带回与尾状核的激活异常对自己的自我觉认并不准确。(3)在工作记忆中,与睡眠时长相关的脑区包括视觉皮层,海马旁回,扣带回区域。短睡组维持觉醒困难,并且受到噪音与任务负荷的影响,出现情绪异常。因此短睡者可能高估了自己的日常功能状态。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：B842
【图文】：

发现，共有

脑回,时长

正激活LinguaCinguluTemporaFronta负激活TemporaFronta差异如络大脑激检验，整表的区域l_Rum_Ant_Lal_Mid_Lal_Mid_R的区域al_Inf_Rl_Mid_L异脑区图 4.3 所示激活图，以整个过程使4.1 主观brodman示，观察主以短睡者的使应 SPM8西南大学否认有功能损x2932,2422 -58 337 38 -4nn分区观否认有功每日实际睡完成。学硕士学位论文损伤的短睡组y z9 -450 3654 -3336 1836 -4542 15MNI坐标功能损伤的睡眠时长为文组的默认网络3 1412 14-345 2645 3簇大小短睡者与睡为协变量，统络激活水平482 39.18465 28.84116 8.49234 6.9857 -7.28326 -5.44小 t睡眠时长相统计方法是p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001P相关的默认网是应单样本网t

能损,双样本,正激,统计方法

正CC负C激表正激活的脑区Cerebelum_4Cingulum_An负激活的脑区Caudate_R差异脑如图 4.4激活差异图，44.2 主观区4_5_Rnt_R区区 bro4 所示，为，统计方法主观否认有观否认有功能2424odmann分区为主观否认有法采应双样本有功能损伤的短能损伤的短睡x y12 -4 64 6MNI坐有功能损伤本 t 检验，短睡组的静息态者的睡眠时长z-48 -1821 2721 3坐标伤的短睡者与整个过程使态默认网络长相关的默认6120026簇大小与非短睡者使应 SPM8认网络变化7.26 p<09.50 p<0-5.79 p<0t者的默认网完成。0.0010.0010.001P络大脑

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