马匹首夜效应揭示枕叶脑连接变化：运动马与繁殖马的EEG对比研究

本研究针对马匹在陌生环境中出现的"首夜效应"(First Night Effect, FNE)开展创新性探索。德国柏林自由大学团队通过DC-EEG（直流脑电图）技术对比分析运动马与繁殖马在熟悉/陌生环境下的脑电活动，首次发现枕叶区（occipital）delta波段（δ波段）的相干性变化可作为FNE的生物标志物。研究证实EEG数据比行为观察更敏感，为动物福利评估提供了新工具，相关成果发表于《Scientific Reports》。

　　

当人类入住陌生酒店时，常常遭遇"首夜效应"——睡眠质量下降的困扰。这种现象在经常需要参加比赛的马匹身上是否同样存在？这个问题长期困扰着马术运动和动物福利领域。传统观点认为马作为警惕性高的动物会隐藏不适，使得通过行为观察难以准确评估其应激状态。来自柏林自由大学（Freie Universit?t Berlin）动物福利研究所的Jürgen Bergeler团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次通过创新性脑电监测技术揭开了马匹首夜效应的神经机制。

研究人员采用自主研发的8导联全频段DC-EEG（直流脑电图）系统，对比分析了5匹经常参赛的运动马和6匹繁殖马在不同环境下的脑电活动。该系统采用光固化导电聚合物电极，通过2.4GHz无线传输数据，实现了马匹自然状态下的无创监测。研究特别关注了delta（δ，0-4Hz）、theta（θ，4-8Hz）、alpha（α，8-13Hz）、beta（β，13-30Hz）和gamma（γ，30-120Hz）等脑电波段。

行为数据与视频记录

视频分析显示运动马在熟悉环境中躺卧时间显著长于繁殖马（p=0.016），但在陌生环境中这种差异消失。有趣的是，两组马匹的进食和嗜睡行为没有统计学差异，表明行为观察难以准确捕捉首夜效应。

EEG分析：相关性

delta波段在电极对19（右左枕叶，O1/O2）表现出最显著差异，陌生环境中相关系数超过0.8，显著高于熟悉环境。这种变化在两组马匹中均存在，表明枕叶区间hemispheric（半球间）连接增强是FNE的共性特征。

EEG分析：相干性

电极对9（右颞叶与右枕叶，T4/O2）在delta波段（1-3Hz）显示出独特的相干性变化。陌生环境中相干性曲线衰减更缓慢，且在5Hz附近出现二次升高，提示FNE可能改变了慢波睡眠（SWS）的神经振荡模式。

EEG分析：跨相关性

theta至gamma波段在运动马中表现出独特的"习惯化"模式：不同电极组（H1-V3）的xcorr（互相关）值在陌生与熟悉环境间差异较小。非运动马则显示出更明显的环境依赖性变化，特别是在alpha波段（H1/H3/H4组p<0.05）。

研究发现颠覆了传统认知：虽然马匹行为表现差异不大，但EEG数据清晰揭示了首夜效应的神经特征。枕叶区delta波段活动变化可能是评估马匹应激的敏感指标，这对改善马匹运输和比赛管理具有重要价值。特别值得注意的是，经常参赛的运动马表现出神经活动的"习惯化"，但这种适应是否影响其福利状况仍需进一步研究。该研究同时展示了新型无线EEG系统在动物神经科学研究中的应用潜力，为开发客观的动物福利评估工具奠定了基础。