eLife：患有精神疾病遗传风险的年轻人睡眠时的大脑活动不同

布里斯托尔大学和卡迪夫大学的研究人员今天在eLife上发表的一项研究表明，基因改变会增加患精神疾病的风险，而这些年轻人在睡眠时的大脑活动明显不同。

　　

睡眠时的大脑活动模式揭示了一种名为22q11.2缺失综合征(22q11.2 ds)的遗传疾病背后的神经生物学原理，并可作为检测22q11.2 ds患者发生神经精神障碍的生物标志物。

22q11.2DS是由22号染色体上大约30个基因缺失引起的，每3000个新生儿中就有一个会发生。它会增加智力残疾、自闭症谱系障碍(ASD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)和癫痫发作的风险。它也是精神分裂症最大的生物学风险因素之一。然而，22q11.2DS中精神症状的生物学机制尚不清楚。

“我们最近表明，大多数患有22q11.2DS的年轻人都有睡眠问题，尤其是失眠和睡眠碎片，这与精神疾病有关，”合著者、英国卡迪夫大学心理医学教授玛丽安·范·登布里说。“然而，我们之前的分析是基于父母对孩子睡眠质量的报告，而神经生理学——大脑活动发生了什么——还没有被探索。”

脑电图(EEG)是测量睡眠时大脑活动的一种公认的方法。它测量睡眠期间的脑电活动，并显示纺锤波和慢波(SW)振荡模式。这些特征是非快速眼动(NREM)睡眠的特征，被认为有助于记忆巩固和大脑发育。该研究的主要作者、英国布里斯托尔大学普通成人精神病学临床讲师尼克·唐纳利解释说:“众所周知，睡眠脑电图在许多神经发育障碍中都会发生改变，这些改变的性质和协调性可以作为精神障碍的生物标志物。

为了在22q11.2DS中探索这一问题，研究小组记录了28名6-20岁的染色体缺失的年轻人和17名未受影响的兄弟姐妹在一晚的睡眠脑电图，这些人是由van den Bree教授领导的加的夫大学具有拷贝数变异儿童经验(ECHO)研究的一部分。他们测量了睡眠脑电图模式和精神症状之间的相关性，以及在第二天早上的回忆测试中的表现。

他们发现，与他们的兄弟姐妹相比，22q11.2DS组的睡眠模式有显著的改变，包括N3 NREM睡眠(慢波睡眠)的比例更高，N1睡眠(第一阶段和最轻的睡眠阶段)和快速眼动睡眠(REM)的比例更低。那些染色体缺失的人慢波振荡和纺锤波的脑电图功率也增加了。在22q112中，纺锤波模式的频率和密度也增加了，纺锤波和慢波脑电图特征之间的耦合更强。DS组。这些变化可能反映了产生这些震荡的大脑区域——皮层和丘脑——内部和之间连接的改变。

参与者还在睡觉前参加了一个2D物体定位任务，他们必须记住屏幕上匹配的卡片在哪里。他们在早上再次进行了相同的测试，研究小组发现，在那些拥有22q11.2DS的人中，较高的主轴振幅和SW振幅与较低的精度相关。相比之下，在没有染色体缺失的参与者中，更高的振幅与早上回忆测试的更高准确性有关。

最后，研究小组使用一种名为“调解”的统计方法，估计了两组人睡眠模式的差异对精神症状的影响。他们计算了基因型对精神测量和智商的总影响，脑电图测量的间接(中介)影响，然后计算了脑电图模式可能介导的总影响的比例。他们发现，22q11.2缺失对焦虑、注意力缺陷多动障碍(ADHD)和自闭症谱系障碍(ASD)的影响部分是由睡眠脑电图差异介导的。

英国布里斯托尔大学神经科学教授研究员Matt Jones总结道:“我们的脑电图研究结果共同揭示了22季度11月2日睡眠神经生理学的复杂情况，并强调了可能作为22季度11月2日ds相关神经发育综合征的潜在生物标志物的差异。”“进一步的研究现在需要澄清精神症状、睡眠脑电图测量和神经发育之间的关系，以期精确定位脑回路功能障碍的标记，从而告诉医生哪些病人风险最大，并支持治疗决定。”