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绘制贯穿睡眠与疼痛障碍的夜间觉醒图谱

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为什么不安的夜晚很重要

大多数人认为睡眠是平稳、安静的状态,但在表面之下,大脑持续调整我们休息的深度。微小的活动爆发——短暂的“搅动”,虽不至于完全唤醒我们——有助于维持睡眠的稳定。本研究探讨这些隐藏的搅动在整晚如何展开,聚焦几种与睡眠受扰相关的状况:一种梦境行为障碍(梦中动作障碍)、猝睡症、夜惊与梦游等非快动眼期寄生性障碍,以及慢性疼痛疾病纤维肌痛。通过跟踪这些时刻到时刻的变化,而不仅仅统计各睡眠阶段的小时数,作者希望揭示出未来可用于诊断和治疗的模式。

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深度睡眠内部的隐秘节律

在非快速眼动(non‑REM)睡眠期间,大脑在更安静的时期与短暂的活动爆发之间交替。睡眠研究者称之为周期交替模式:短促的激活“A期”随后进入更平静的“B期”。在A期内部,可分出三种类型。第一型A1与缓慢的大振幅脑电波密切相关,被认为有助于维持深度睡眠的稳定。第二和第三型,A2与A3,反映出逐步增强的激活并使大脑更接近觉醒。近年来的研究不再把这些事件视为随机噪声,而把它们看作大脑在保持睡眠与对外界保持反应性之间平衡的关键组成部分。

一种追踪整晚觉醒的新方法

研究团队分析了109名成年人的整晚脑电记录:包括健康志愿者以及特发性REM睡眠行为障碍患者、1型猝睡症患者、非REM寄生性障碍患者和纤维肌痛患者。借助在专家标注数据上训练的自动算法,他们检测到每当大脑在非REM睡眠中进入A1、A2或A3的时刻。随后,他们将每个人的夜晚划分为一分种的小段,计算每段中各亚型所占时间的比例。这个“ A期指数”提供了大脑短暂激活程度的实时度量,而无需重构每一个完整的激活-平静周期。为了比较就寝时间和睡眠时长差异很大的个体,作者将每个夜晚伸缩到从熄灯到开灯的标准刻度上。

不同障碍如何重塑一夜的旅程

在健康睡眠者中,A1事件在夜间早期最常见,此时睡眠压力较高,随后逐渐在晨间减弱。这与强而缓慢的脑波有助于稳固首几个深度睡眠周期,然后随着大脑恢复而需求减少的观点相吻合。在所有参与者组中,A2与A3出现频率较低,随时间的变化也较为温和。相比之下,四种临床状况都呈现出健康A1模式的削弱版本。REM睡眠行为障碍和猝睡症患者在非REM睡眠的中等深度阶段明显减少了A1和A2事件,且REM睡眠行为障碍者在最深期也缺乏A1。纤维肌痛表现为A1与A2的广泛下降,尤其在这一中等深度阶段。非REM寄生性障碍则不同寻常:他们在浅睡时段出现夜间早期的A1与A2峰值,但随后在深睡中A1减少。总体来看,这些特征表明每种疾病都有其独特的“指纹”,反映了短暂觉醒爆发如何贯穿整夜被编织。

这些模式对大脑可能意味着什么

这些与疾病相关的指纹指向了促进深度、恢复性慢波的系统与促使大脑觉醒的系统之间不同类型的不平衡。REM睡眠行为障碍和猝睡症中A1与A2的减少,可能反映出招募稳定慢波反应的能力减弱,即便总体深睡时长看似正常,睡眠也更脆弱。在寄生性障碍中,浅睡时额外的激活与深睡中缓冲能力下降的混合,契合了睡眠与觉醒状态边界不稳定的观点,这可能导致如梦游等剧烈行为。在纤维肌痛中,广泛的A1与A2下降或能解释为何尽管表面上深睡时间正常,睡眠仍让人感觉不恢复:这种细微且具有保护性的微结构被改变,可能提高了对疼痛和其他感觉的敏感性。

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从描述性地图走向未来的睡眠工具

作者强调他们的工作具有探索性:样本量有限,健康志愿者与患者之间并非完全匹配,且研究仅关注活跃的A期,而非包含更安静B期的完整周期。尽管如此,结果表明追踪整晚短暂觉醒事件的起落能揭示出不同睡眠与疼痛障碍的独特特征。如果在更大规模、前瞻性的研究中得到证实,这种夜间映射可能有助于开发新的生物标志物——那些能客观分类患者、追踪疾病进展并指导旨在调整睡眠稳定性与觉醒平衡(而非单纯使人昏睡)的治疗的测量工具。

引用: Biabani, N., Mendonça, F., Mutti, C. et al. Mapping nocturnal arousal across sleep and pain disorders. Sci Rep 16, 8668 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42639-0

关键词: 睡眠微结构, 夜间觉醒, 周期交替模式, 睡眠障碍, 纤维肌痛与睡眠