科研进展 | 复旦大学类脑研究院冯建峰课题组发现儿童睡眠时长与认知能力、心理健康的关系
睡眠是人类的基本需求，也是一个积极的生理过程，对于大脑正在快速发育的儿童至关重要。儿童睡眠时长与他们的认知能力、心理健康是否相关？对大脑结构发育有何影响？
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近日，复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰教授领衔来自英国华威大学、牛津大学等研究人员组成的国际合作团队，首次在脑神经机制层面为这些问题给出答案，在大规模人群中揭开了儿童发育时期的睡眠时长与脑结构、认知能力和心理健康的相互作用关系。该研究发现，儿童睡眠时长与儿童的认知能力、心理健康（尤其是抑郁症状）显著关联，同时，与儿童大脑眶额叶皮层、前额叶、颞叶等脑区的脑结构指标密切相关。2月4日（美国当地时间），相关研究成果以《儿童睡眠时长与认知、心理健康以及脑结构的关系》（“Sleep duration, brain structure, and psychiatric and cognitive problems in children”）为题发表在Nature子刊《分子精神病学》（Molecular Psychiatry），该研究有望为指导合理安排儿童睡眠时间，促进儿童健康生活方式提供科学依据。
睡眠问题是脑科学研究的重要问题，也是全球重大的公共健康问题。大部分的脑疾病如抑郁症、焦虑症、帕金森病等都与睡眠问题密切相关。课题组在前期工作中揭示了抑郁症与睡眠问题关系的脑调控机制。
本研究基于前期工作，围绕备受关注的儿童睡眠问题积极展开相关研究。研究组利用统计分析方法，基于美国青少年大脑认知发展研究（Adolescent Brain Cognitive Development Study）的公开数据库，对近11, 000儿童睡眠时长进行分析，研究发现：
睡眠时长与儿童认知功能打分以及心理健康打分如抑郁打分、焦虑打分等显著关联，睡眠时长较长的儿童在认知能力与心理健康方面总体要比睡眠时长较短的儿童要好。
睡眠时长与眶额叶皮层、前额叶、颞叶、楔叶以及缘上回等脑区的皮层面积呈正相关
随访分析表明基线水平的抑郁打分与一年后的睡眠时长成负相关，中介分析进一步揭示了脑结构、抑郁打分以及睡眠时长之间的调制关系。
图示：A)儿童睡眠时长相关联的脑区；B)儿童抑郁评分相关联的脑区；C）儿童认知打分相关联的脑区。
美国睡眠医学学会建议6至12岁儿童的理想睡眠时长为9-12小时。但是随着课业压力的增大、电子产品的普及以及体育社交活动的频繁，睡眠不足与睡眠障碍问题在世界各地的儿童和青少年中已经非常普遍。之前的一项研究表明，美国60%的青少年在上学期间睡眠不足8小时。而根据中国睡眠研究会发布的《2019中国青少年儿童睡眠指数白皮书》，全国有62.9%的青少年儿童睡眠时长不足8小时。
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“我们的发现表明，与睡眠时间9-11小时的儿童相比，睡眠时间少于7小时的儿童的行为问题总分平均要高53％，而认知总分则平均低了7.8％. 这凸显了充足的睡眠对于儿童认知和心理健康的重要性。”冯建峰教授介绍说，“此外，我们还发现睡眠时长与脑结构显著相关。因此，保证儿童充足的睡眠时间对于孩子的脑发育、认知能力以及心理健康都有重要意义。”
“研究揭示了儿童睡眠时长与认知能力、心理健康以及脑结构的关系，并发现儿童的抑郁问题可能会导致孩子的睡眠时长的下降，但睡眠、脑以及行为之间复杂的因果关系仍需要进一步的研究。”类脑智能科学与技术研究院青年研究员程炜表示。
左一：Edmund Rolls 教授，左二：冯建峰教授
右一：程炜青年研究员
程炜博士为该论文的第一作者，冯建峰教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、上海市脑与类脑智能基础转化应用研究市级重大专项以及上海市科委科技创新计划等的经费支持。
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复旦大学
类脑智能科学与技术研究院