轮班工作与脑形态学变化的关联性研究：基于体素的灰质体积分析揭示职业环境对神经可塑性的影响

为解决轮班工作对健康影响的神经机制尚不明确的问题，研究人员通过VBM（体素形态学分析）技术对111名医护人员进行脑结构研究。结果显示非轮班组小脑区域灰质体积显著大于轮班组，而轮班组下顶叶体积更大。该研究首次从神经解剖学角度揭示了职业环境对脑可塑性的影响，为职业健康研究提供了新视角。

　　

昼夜节律紊乱引发的健康问题一直是职业医学领域的焦点，大量观察性研究表明轮班工作与胃肠道疾病、乳腺癌、睡眠障碍等密切相关。然而，这些健康问题背后的神经生物学机制始终未能阐明，特别是缺乏直接证明轮班工作导致脑结构改变的影像学证据。此前研究多局限于特定脑区或表面形态分析，而韩国嘉泉大学吉医院的研究团队另辟蹊径，采用全脑探索性的体素形态学分析(Voxel-based morphometry, VBM)技术，首次系统比较了医护人员中轮班与非轮班工作者的脑结构差异。

这项横断面研究纳入111名健康医护人员，通过3D T1加权磁共振成像(MPRAGE序列，分辨率0.5×0.5×1 mm³
)获取脑结构数据。关键技术包括：使用CAT12工具箱进行灰质分割和空间标准化；采用阈值无关簇增强(TFCE)算法进行多重比较校正；以颅内总体积、年龄和性别作为协变量的广义线性模型分析。样本来自嘉泉地区职业队列研究的医院工作者亚组。

3. 研究结果
基线特征显示轮班组(n=32)比非轮班组(n=79)更年轻、教育程度更高，但两组在性别、利手和职业类型上无差异。

脑区体积差异经FWE校正后发现：非轮班组小脑区域灰质体积显著更大(p<0.05)，其峰值坐标位于左侧小脑(-22,-42,-45)；而轮班组左侧下顶叶回(-50,-44,42)体积显著增大。未校正分析还发现轮班组在额叶、楔叶等区域存在广泛体积增加。

4. 讨论
该研究首次发现轮班工作与特定脑区形态学改变的关联。小脑体积差异可能解释轮班工作者常见的运动协调问题——动物实验表明睡眠剥夺会损害小脑神经发生，而临床观察发现轮班工作者跌倒和工伤风险增加2-3倍。更具启示性的是轮班组下顶叶回(负责社会认知和决策)的增大，这可能源于夜间医护人员需在有限人力下完成复杂诊疗任务，触发了神经可塑性适应。

从方法论看，研究采用TFCE增强统计效力，克服了传统簇分析阈值依赖的局限。虽然VBM不能直接反映细胞水平变化，但已有研究证实其信号与星形胶质细胞、血管密度等微观结构相关。

这项发表于《Safety and Health at Work》的研究具有双重意义：在理论上，证实职业环境可诱发脑结构重塑，为"职业神经科学"提供范例；在应用层面，提示应针对轮班工作者小脑功能设计防护措施，同时利用下顶叶的适应性变化优化排班制度。未来需通过纵向研究明确这些变化是原因还是结果，并探索其与认知功能、工伤风险的具体关联。