早期发作精神病和一等亲中丘-皮层功能的睡眠与觉醒标志

为什么睡眠与感知在精神病中重要

当我们睡觉时，大脑并非处于闲置状态。它会回放记忆、筛除噪音，并为第二天的清晰思考做准备。其中一个关键“守门人”是位于深处的丘脑，它将感觉信息传递到负责思考的大脑皮层。该研究探讨了丘脑与大脑外层在睡眠与清醒时如何协同工作，研究对象包括处于精神病早期的人及其近亲家属，旨在判断简单的大脑信号是否可作为早期预警标志或治疗靶点。

承压的脑中继站

精神病性障碍（如精神分裂症）越来越被认为与丘脑与皮层之间的连线问题有关。研究者关注的是丘脑网状核——一层由抑制性细胞组成的薄壳，它帮助丘脑决定哪些视觉、听觉及内部信号可以通过，哪些应被抑制。早期研究表明，这些回路既参与产生睡眠纺锤波——深度无梦睡眠中支持记忆的短时脑电爆发——也有助于在清醒时屏蔽重复且无关的声音。如果这种门控系统失灵，大脑在夜间可能变得更嘈杂，白天也更容易被涌入的信息淹没。

谁参与了研究以及测量内容

团队研究了三组年龄在13至35岁之间的对象：处于病程早期的精神病患者、从未发生过精神病的一等亲以及无此类家族史的健康志愿者。在数周内，参与者完成了夜间睡眠记录、白天脑电测试和MRI扫描。睡眠时，科学家测量了睡眠纺锤波出现的频率与强度；清醒时，通过播放成对的点击声来测试“感觉门控”，观察对第二次点击的脑电反应衰减程度，并测量对一系列声音产生的快速40 Hz“伽马”反应。静息态MRI则绘制丘脑与不同皮层区域之间的功能连接强度。

睡眠波、声音过滤与大脑布线

早期精神病患者显示出睡眠纺锤波明显减少——无论是发生频率还是强度——这种改变遍及大部分头皮区域。他们的大脑在过滤重复声音方面也存在困难：成对点击中对第二次点击的反应没有像健康志愿者那样被有效抑制。相比之下，患者的一等亲并未表现出这些纺锤波或感觉门控的异常。然而，患者与亲属都共享另一类异常：对声音的40 Hz伽马反应较弱且不稳定，以及丘脑与初级听觉皮层之间的连接比正常更强。在所有参与者中，较少的睡眠纺锤波与丘脑对躯体感觉和体感区域的更强连接相关联；而较差的感觉门控则与丘脑与一个重要的前额认知区域之间较弱的连接有关。

不同信号述说不同层面的故事

这些模式表明，睡眠纺锤波与感觉门控涉及部分独立的丘脑—皮层通路。纺锤波活动低下与丘脑和感觉运动区域之间过度紧密的联系相伴，这与一个未被适当抑制的过度活跃中继一致。相比之下，感觉门控则与丘脑与参与注意与控制的前额脑区的通信能力相关。患者与亲属共有的伽马缺陷和听觉丘脑过度连接指向声音相关回路的更广泛易感性，这种易感性可能在精神病发作之前就已存在。然而纺锤波和门控缺陷仅见于患者，这暗示这些指标可能反映更为严重或晚期的回路破坏，而非仅仅是遗传风险。

这对评估风险与治疗意味着什么

对非专业读者而言，主要信息是：睡眠和基于简单声音的脑测验都能揭示精神病中大脑内部“过滤器”和“中继”工作状况。该研究支持这样一种观点：丘脑与皮层之间异常的交流在夜间导致睡眠纺锤波异常、在白天导致声音过滤减弱，但这些变化分属网络的不同分支。研究也提醒我们，仅靠快速的日间EEG测量可能无法完全捕捉与睡眠相关的大脑改变。未来，将睡眠纺锤波、感觉测试与脑成像结合，可能有助于识别高风险人群、追踪疾病进展并指导旨在强化这些关键回路的治疗策略。

引用: Baran, B., Denis, D., Mylonas, D. et al. Sleep and wake markers of thalamocortical functioning in early-course psychosis and first-degree relatives. Schizophr 12, 40 (2026). https://doi.org/10.1038/s41537-026-00735-0

关键词: 丘-皮层连接性, 睡眠纺锤波, 感觉门控, 早期精神病, 听觉伽马