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为探究环境温度对睡眠的影响,研究人员分析 2300 万条记录,发现气候变暖会损害睡眠,为政策制定提供依据。
在当今社会,睡眠就像健康的基石,正常的人类睡眠由非快速眼动(NREM)和快速眼动(REM)两个阶段构成,任何对这两个睡眠阶段的干扰都可能导致睡眠质量下降,进而引发一系列严重的健康问题,像慢性呼吸道疾病、心理健康问题、肌肉骨骼疾病,甚至是癌症和死亡。睡眠问题正日益成为全球关注的焦点,多国睡眠相关机构报告显示,超三分之一的人都饱受睡眠问题的困扰。
而环境温度作为影响人类睡眠的一个重要因素,其与睡眠之间的关系却仍有诸多未解之谜。此前的研究存在不少局限性:从地域上看,针对中国这个气候变化明显且睡眠问题突出的国家,相关研究,尤其是国家级层面的研究十分匮乏;从研究方法来说,以往多采用单夜睡眠评估或低时间分辨率的数据,容易导致诊断错误,削弱因果推断的可靠性,并且很多研究依赖自我报告的睡眠数据,存在回忆偏差。此外,以往研究在测量睡眠时,无论是自我报告还是加速度计记录的数据,都无法全面捕捉睡眠的各个组成部分,对于气候变化对不同睡眠组成部分的影响也知之甚少。在这样的背景下,开展一项全面、深入的研究迫在眉睫。
为了解开这些谜团,复旦大学公共卫生学院等机构的研究人员进行了一项具有重大意义的研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员利用基于光电容积脉搏波(PPG)技术的华为智能设备,从移动房颤应用(mAFA)注册中心获取数据,这些数据来自中国大陆 336 个地级市及以上的 214,445 名符合条件的参与者,涵盖了 2021 年至 2023 年共 23,197,045 天的睡眠监测记录。研究人员还获取了来自 ERA5-Land 的气象数据以及中国国家城市空气质量实时发布平台的空气污染物浓度数据,用于评估环境因素暴露水平。同时,从美国国家航空航天局(NASA)地球交换全球每日降尺度投影数据集获取 15 个全球气候模型(GCMs)预测的温度数据,以分析未来气候变暖对睡眠的影响。在分析数据时,研究人员运用了广义线性模型和线性混合效应模型等统计方法,全面评估环境温度与睡眠之间的关系。
研究结果令人担忧。描述性统计显示,在研究期间,有 10,653,033 人 / 天存在睡眠不足的情况,占所有符合条件监测天数的 45.9%,平均总睡眠时间为 427.3 分钟。进一步分析发现,环境温度与睡眠参数之间存在紧密联系。总体而言,温度越高,睡眠不足的风险就越高。日均温度每升高 10°C,睡眠不足的几率会增加 20.1%,总睡眠时间会减少 9.67 分钟,其中深度睡眠减少最为明显,减少 3.58 分钟,占比下降 2.82%。
研究人员还进行了分层分析,结果表明,高温与睡眠不足、睡眠时长的关联在不同亚组中存在差异。在 45 岁以上的人群、女性、体重指数(BMI)≥25 kg?m-2的人群以及高湿度环境中的人群中,这种关联更为显著。从地区层面来看,东部、中部和南部地区睡眠不足几率的变化百分比高于全国平均水平,这些地区的睡眠损失也更为突出。
研究人员进一步预测了未来气候变暖对睡眠的影响。在不同的气候变化情景下,如共享社会经济路径(SSP)1-2.6、SSP2-4.5 和 SSP5-8.5 情景,预计到本世纪末,在高排放情景(SSP5-8.5)下,睡眠不足的情况将比历史时期增加 10.50%,每人每年的总睡眠时间预计将减少 33.28 小时。在区域分布上,南方、中部和东部地区受影响更为严重。
这项研究意义重大。它首次基于中国大规模数据,揭示了环境温度与睡眠之间的关系,并且通过使用客观的睡眠记录、小时温度暴露数据以及重复测量设计,大大提高了研究结果的可靠性。研究表明高温主要通过缩短深度睡眠来减少总睡眠时间,这对于预防与深度睡眠障碍相关的疾病具有重要的启示作用。同时,研究预测了未来气候变暖对中国睡眠负担的影响,发现区域差异明显,为制定针对性的气候政策和适应策略提供了关键依据。例如,鉴于睡眠不足与高温相关的负担日益加重,未来迫切需要制定减少碳排放的气候政策;考虑到不同地区受气候变化影响的差异,实施区域特定的适应政策十分必要。
不过,该研究也存在一定的局限性。研究对象局限于华为可穿戴设备的用户,可能无法代表其他人群;研究没有监测室内温度,也不清楚参与者使用空调的情况,可能导致暴露测量误差;由于数据缺失,无法评估职业等潜在混杂因素;研究设计也不能完全排除空气污染的混杂影响。但这并不影响该研究在睡眠与气候变暖关系领域的重要价值,为后续研究指明了方向,也为全球应对睡眠健康问题敲响了警钟。