控制与显著性：昼夜节律脑体组织的新轴

为何你的日常节律很重要

我们大多数人都有这样的感觉：有些日子身体与大脑“步调一致”，而另一些日子则显得不协调。该研究正是在探究为何会如此，研究者使用智能手表和脑成像追踪人们的日常活动与心率节律与脑网络的对齐情况。研究发现表明，昼夜健康不仅关乎生物钟本身的强弱，更关乎不同系统之间的协调程度——揭示了沿着一种新的“控制—显著性”谱系的两种主要脑—体组织风格。

在日常生活中观察生物钟

研究者跟踪了52名健康的年轻人，约为期一个月。每位受试者佩戴一块可测量运动（通过加速度计）和心脏活动的智能手表。从这些数据中，团队提取了经典的昼夜特征：日周期的强度（振幅）、日复一日的重复性（稳定性）、峰值出现的时相（高幅相）以及运动与心率节律的对齐或滞后程度。他们还采集了高分辨率的脑成像数据，包括用于观察皮层形状与厚度的结构性MRI，以及用于测量不同脑网络在静息状态下沟通强度的静息态fMRI。

不仅是强或弱，而是谁在主导

传统上，昼夜健康常被描绘为从弱到强的一条单轴。这里，数据呈现了更为细致的图景。当研究者将每个人的运动与心脏指标综合起来时，发现人群聚成两类截然不同的“原型”。一组人的活动节律更稳定且振幅更高，运动明显领先于心率变化几个小时。另一组则呈相反模式：心率节律振幅更大且峰值更早，运动紧随自主神经信号，滞后很小。换言之，对于部分人而言，行为（运动活动）处于主导地位；而对于另一些人，自主神经系统（由心率反映）占据主导。

与节律风格相匹配的脑网络

这些节律风格对应着脑组织的差异。那些活动周期占优且与心率有一定错位的人，表现出“控制”网络的更强连接性——这些脑区参与计划、规则以及自上而下的调节。心率领先且耦合紧密的人，则在“显著性”和注意网络上表现出更强的连接性，这些网络帮助大脑检测重要的内外部事件并相应地转移注意力。节律时序与大脑结构之间也出现了微妙关联：例如，心率峰值较晚与默认模式区皮层曲率的差异有关，而更稳定的日节律则与视觉网络的结构和连接性更强相关。尽管这些效应多为温和且具有探索性，但总体上暗示了体内时钟的布线方式在某种程度上反映于大脑的架构与连线模式中。

生活背景塑造，但不决定，节律

研究还探讨了简单的人口学对比。年龄和性别对日常节律指标的影响较小，除了女性心率略高这一与已知生理一致的差异。然而，国际学生相比本地学生倾向于表现出更晚且更弱的活动节律，昼夜运动与心率信号的昼夜对比也较低。这可能反映了生活方式因素——如不同作息、压力或光照暴露——叠加在潜在生物倾向之上。即便如此，核心发现仍成立：个体间的关键差异并不仅在于节律有多规律或强劲，而在于运动与心率节律彼此是如何对齐或错开的。

这对昼夜健康意味着什么

对普通读者而言，该研究的讯息是：昼夜健康是多维的。有些人通过稳定且高振幅的活动模式维持规则性，即便他们的心率节律在稍有不同的时间表上——这些是“以控制为锚”的类型，其大脑依赖执行控制网络。另一些人则是“以显著性为锚”的类型，他们的活动与心率同步并且大脑侧重于监测体内和环境信号的网络。两种风格都有各自的脑影像特征，并可能对情绪、认知和长期脑健康带来不同风险。作者认为，与其单纯问某人的生物钟是弱还是强，我们更应该探寻哪个系统在主导、体内系统同步得有多紧密，以及这种对齐如何与脑网络相互作用——这些洞见可指导利用日常可穿戴设备进行更个性化的监测与干预。

引用: Demers, O., Ghaffari, S., Li, C. et al. Control vs. salience: a new axis of circadian brain-body organization. npj Biol Timing Sleep 3, 7 (2026). https://doi.org/10.1038/s44323-025-00065-x

关键词: 昼夜节律, 脑网络, 可穿戴传感器, 心率与活动, 睡眠与认知