睡眠剥夺下青年与老年人群下丘脑功能连接差异的fMRI研究

本研究针对睡眠剥夺对下丘脑功能连接的影响，通过交叉设计的静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）分析，发现青年组在部分睡眠剥夺后下丘脑与额下回、楔前叶连接增强，而老年组则出现广泛连接减弱。研究揭示了年龄对睡眠剥夺神经反应的调节作用，为理解不同人群睡眠障碍的神经机制提供了重要依据。

　　

现代社会中，睡眠不足已成为普遍现象，其导致的注意力下降、记忆障碍等问题严重影响生产安全和健康。下丘脑作为调控睡眠-觉醒周期的关键脑区，其功能连接模式在睡眠剥夺下的变化尚不明确，且年龄差异的影响缺乏系统研究。针对这一科学问题，来自斯德哥尔摩睡眠脑计划的研究团队在《Behavioural Brain Research》发表论文，首次通过静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）技术，对比分析了青年（20-30岁）与老年（65-75岁）人群在3小时部分睡眠剥夺后的下丘脑功能连接变化。

研究采用交叉设计，对41名青年和36名老年受试者分别进行正常睡眠和睡眠剥夺后的rs-fMRI扫描，通过种子点分析法检测双侧下丘脑与全脑的功能连接变化。主要技术包括：基于血氧水平依赖（BOLD）信号的rs-fMRI数据采集、高斯随机场（GRF）统计校正、以及年龄与睡眠状态的交互效应分析。数据来源于斯德哥尔摩睡眠脑项目的社区招募队列。

参与者特征
最终纳入分析的青年组平均年龄23.6±2.4岁，老年组68.8±2.5岁，两组在性别、教育年限等基线特征上匹配。

下丘脑功能连接改变
青年组在睡眠剥夺后表现出左侧下丘脑与额下回（inferior frontal gyrus）、楔前叶（precuneus）功能连接增强；而老年组则出现下丘脑与额叶、顶叶、颞叶、枕叶及扣带回广泛连接减弱。交互分析显示年龄显著调节睡眠剥夺对下丘脑连接的影响。

讨论与意义
研究发现青年大脑通过增强前额叶-下丘脑连接代偿睡眠压力，而老年群体因神经可塑性下降出现广泛连接衰减。这一差异揭示了年龄相关的下丘脑功能网络调控能力退化，为解释老年人睡眠障碍高发提供了神经机制证据。研究创新性地采用部分睡眠剥夺范式（3小时睡眠），更贴近现实生活中的睡眠不足场景。

局限性
样本量较小可能影响统计效力，且未细分下丘脑功能亚区。未来研究可结合多模态影像进一步验证。

该研究首次阐明年龄因素在睡眠剥夺神经反应中的调节作用，为开发针对不同人群的睡眠干预策略提供了重要理论依据，对预防睡眠相关认知衰退具有临床指导价值。