消极情绪和睡眠问题对幼儿生理应激反应的独特影响

《Infant Behavior and Development》：The unique contributions of negative emotionality and sleep problems to toddlers’ physiological stress response

　　• 睡眠问题与皮质醇反应性（AUCi）呈正相关。
• 害羞与AUCi呈负相关。
• 挫败感与AUCi和总皮质醇分泌（AUCg）呈正相关。
• 分析负面情绪性的细微特征可能很重要。

**引言**
皮质醇是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的最终产物，是预测儿童发展结果的重要指标。例如，较高的基础皮质醇水平与学龄前儿童的外化行为有关（Alink等人，2008年）。此外，3岁时较高的皮质醇反应性与6岁时的外化问题有关（Barrios等人，2017年）。同样，在一项针对3岁和4岁儿童的研究中，皮质醇反应性升高与女孩的焦虑症状相关，而与男孩无关（Kryski等人，2013年）。另外，14个月大时测量的皮质醇水平可以预测18至36个月期间内化症状的增加（Saridjan等人，2014年）。此外，在生命的头三年中，可以观察到HPA轴调节的稳定个体差异，这表明那些有压力生理失调风险的儿童可能在幼儿期就能被识别出来（Laurent等人，2016年）。鉴于压力生理状况在幼儿期就已经能预测心理健康问题，因此识别可能导致幼儿期压力系统失调的风险因素非常重要，以便尽早进行干预，以减少内化和外化行为。

皮质醇水平在醒来后一小时内急剧上升，然后在接下来的三个小时内迅速下降（Hucklebridge等人，2005年）。此后，皮质醇水平会逐渐下降，在睡眠期的前半段达到最低点（Fries等人，2009年）。虽然皮质醇水平全天都会自然波动，但当存在威胁时，HPA轴也会被激活，一旦威胁解除，皮质醇水平会回到基线状态（Elder等人，2014年）。这有助于对环境压力源作出适当的反应。

对压力的适应性反应对儿童的健康发展至关重要（Hunter等人，2011年）。适应性压力反应涉及HPA轴的适当调节，即当存在威胁时激活压力系统，威胁解除后恢复到正常基线。然而，个体的生理压力反应可能会失调，表现为两种不良模式：对压力源的皮质醇反应性过度或减弱。皮质醇反应性过度是指皮质醇升高程度超过平均水平，可能导致恢复时间延长（Counts等人，2022年）；而皮质醇反应性减弱则是指皮质醇升高程度低于平均水平。AUCg和AUCi是衡量压力源引入后皮质醇分泌的两个指标。AUCg表示整个时间段内的总皮质醇输出（Pruessner等人，2003年）；AUCi表示在暴露于压力源过程中皮质醇水平的变化，可以视为皮质醇反应性的衡量指标。

随着时间的推移，压力反应系统的失调（无论是过度反应还是减弱反应）都与不良的健康和心理健康结果相关（例如，Ketchesin等人，2017年；Zorn等人，2017年）。一项系统评价发现，皮质醇反应性过度与成人心血管疾病风险和端粒长度缩短有关（Turner等人，2020年）。该系统评价还发现，皮质醇反应性减弱与抑郁、焦虑、认知能力下降、肥胖、肌肉骨骼疼痛、骨量降低以及自我报告的身体健康状况较差有关。因此，虽然皮质醇水平和皮质醇反应性与儿童期的内化和外化问题相关，但HPA轴的长期失调可能导致成年后的进一步健康和心理健康问题。

气质指的是早期活动、情绪、注意力和自我调节方面的差异，这些差异源于遗传因素和环境因素的复杂相互作用（Shiner等人，2012年）。负面情绪性是气质的一个重要方面，指的是经历更频繁和强烈负面情绪（如恐惧、挫败感和悲伤）的倾向（Hentges等人，2015年）。负面情绪性是后来心理病理学的重要预测因素。例如，负面情绪性与6个月大时儿童的内化和外化行为呈正相关（Engle & McElwain，2011年）。同样，从出生到36个月大期间测量的负面情绪性可以预测学龄前和儿童期注意力缺陷/多动障碍（ADHD）的症状（Joseph等人，2023年）。此外，p因子（被认为几乎所有心理病理学的基础因素）可能代表了高水平的负面情绪性和低水平的执行控制能力（Phillips等人，2022年）。鉴于儿童的皮质醇反应性和负面情绪性都是心理病理学风险的重要因素，这两者之间可能存在关联。

大多数研究在探讨气质与儿童压力反应之间的关联时都关注了负面情绪性，但这些研究结果不一。教师对儿童负面情绪性的评价与1-3岁儿童较高的醒着时的皮质醇水平相关（Scher等人，2010年）。此外，负面情绪性与经历过战争的幼儿和学龄前儿童的皮质醇水平呈正相关（Feldman等人，2013年），尽管尚不清楚这种模式是否也适用于更稳定的环境。儿童的气质相关痛苦似乎也与他们的皮质醇水平有关。与新奇事物或母亲分离相关的情绪痛苦与婴儿和幼儿的肾上腺皮质活动增加和皮质醇反应性增强有关（Blair等人，2008年；Gunnar等人，1989年）。然而，对限制的痛苦与皮质醇反应性降低相关，表明负面情绪性的不同维度可能与儿童的皮质醇反应性有不同的关联（Blair等人，2008年）。

尽管现有研究表明负面情绪性与儿童的压力反应之间存在关联，但文献结果并不一致。一项研究发现参与者年龄在4至16岁之间时，皮质醇与负面情绪性之间没有关系（Carta等人，2022年）。此外，在12个月大的样本中，皮质醇反应性与负面情绪性仅显示出趋势性关联（Moutinho等人，2023年）。此外，低水平的积极情绪性（而非高水平的负面情绪性）与学龄前儿童早晨较高的皮质醇水平相关（Dougherty等人，2009年）。在另一项研究中，只有当母亲有抑郁症史时，负面情绪性与学龄前儿童晚上的皮质醇水平相关，这表明其他心理社会因素可能影响负面情绪性与儿童皮质醇之间的关系（Leppert等人，2018年）。

不同负面情绪状态可能影响个体的生理压力反应。一项研究发现，对社交压力源的愤怒反应与皮质醇水平升高相关，而对社交压力源的恐惧反应则与皮质醇水平降低相关（Moons等人，2010年）。儿童可能根据其情绪状态表现出不同的压力反应模式。因此，本研究的重点之一是明确哪些负面情绪性的细微特征与儿童的生理压力反应最密切相关。

一般来说，幼儿期的睡眠问题指的是睡眠持续时间（例如，睡眠时间较短、入睡困难、夜间频繁醒来）和睡眠质量的问题（Owens & Burnham，2019年）。具体来说，在幼儿期，Byars等人（2012年）确定了八个睡眠领域。其中大多数领域直接涉及或影响睡眠持续时间（例如，24小时睡眠时间）、睡眠质量（例如，不安、噩梦）或两者兼有（例如，入睡潜伏期、睡眠维持）。值得注意的是，Byars等人（2012年）还将小睡和睡眠地点视为生命前三年的重要睡眠指标，这表明婴儿期和幼儿期的睡眠问题定义可能不仅仅限于睡眠持续时间和睡眠质量。

大多数研究表明，较短的睡眠时间与较高的皮质醇水平相关。例如，较短的睡眠时间与幼儿醒着时的皮质醇水平较高相关（Bright等人，2014年）。相反，较长的睡眠时间与3至5岁儿童的早晨皮质醇水平较低相关（Brown等人，2024年）。同样，睡眠质量也与皮质醇相关，大多数研究表明睡眠障碍与皮质醇水平升高有关。7至11岁的儿童中，主观睡眠问题较多的儿童皮质醇水平较高（El-Sheikh等人，2008年）。同样，睡眠障碍较多的青少年男孩（而非女孩）的皮质醇活性高于睡眠障碍较少的男孩（Kater等人，2022年）。尽管很少有研究探讨睡眠质量对年幼儿童皮质醇的影响，但一项研究发现，睡眠片段化较多的婴儿和幼儿醒着时的皮质醇水平较高（Scher等人，2010年）。此外，睡眠质量较差的6岁学龄前儿童皮质醇分泌较多（Hatzinger等人，2014年）。总体而言，文献表明较长的睡眠持续时间和较少的睡眠障碍与儿童的较低皮质醇水平相关。睡眠与皮质醇之间的关系可能归因于个体昼夜节律调节器（即视交叉上核SCN）的功能差异，该调节器同时调节睡眠和HPA轴（Hastings等人，2018年；Scher等人，2010年），尽管睡眠-觉醒节律也受稳态过程的调节（Borbély，1982年）。这种关系是双向的，HPA轴的过度激活会导致睡眠时间缩短和更多的睡眠障碍，而睡眠时间缩短和质量降低会加剧HPA轴的功能障碍（Ordway等人，2021年）。然而，需要更多研究来确认这些关系在幼儿期的存在，因为目前关于生命前三年内睡眠和皮质醇共同作用的研究非常有限。此外，很少有研究同时考虑气质与睡眠和皮质醇反应性的关系。

先前的研究表明，负面情绪性和睡眠都与儿童的生理压力反应相关。然而，也有研究表明负面情绪性与睡眠之间存在关系。例如，一项研究发现，负面情绪性与婴儿的各种睡眠问题存在纵向关联（Morales-Mu?oz等人，2020年）。该研究还发现负面情绪性的不同维度与特定的睡眠行为相关；恐惧与夜间醒来次数增加有关，悲伤与独立入睡能力增强有关。同样，另一项研究发现，恐惧与幼儿的整体睡眠问题相关（Molfese等人，2015年）。此外，婴儿的消极情绪增加与难以独处、睡眠期间不安以及睡眠不足有关（Kelmanson，2004年）。鉴于负面情绪性与睡眠问题之间存在关联，尚不清楚这些因素是否单独影响儿童的生理压力反应。因此，需要更多研究来共同探讨负面情绪性和睡眠问题对儿童生理压力反应的叠加影响。

先前的研究表明，负面情绪性和睡眠都与儿童的生理压力反应相关。然而，也有研究显示负面情绪性与睡眠之间存在关系。例如，一项研究发现，负面情绪性与婴儿的各种睡眠问题存在纵向关联（Morales-Mu?oz等人，2020年）。该研究还发现负面情绪性的不同维度与特定的睡眠行为相关；恐惧与夜间醒来次数增加有关，悲伤与独立入睡能力增强有关。此外，另一项研究发现，恐惧与幼儿的整体睡眠问题有关（Molfese等人，2015年）。此外，婴儿的消极情绪增加与不愿独处、睡眠期间不安以及睡眠时间过少有关（Kelmanson，2004年）。鉴于负面情绪性与睡眠问题之间存在关联，尚不清楚这些因素是否单独影响儿童的生理压力反应。因此，需要更多研究来共同探讨负面情绪性和睡眠问题对儿童生理压力反应的叠加影响。

先前的研究表明，负面情绪性、睡眠困难和儿童的生理压力反应之间存在关联。然而，很少有研究在同一模型中探讨负面情绪性和睡眠对儿童生理压力反应的叠加影响。鉴于HPA轴失调与内化或外化症状之间的关系，本研究旨在确定睡眠和气质因素对皮质醇的独特贡献，以识别可能导致后来心理问题的风险因素（例如，Alink等人，2008年）。

为填补这些文献空白，本研究探讨了儿童负面情绪性（恐惧、挫败感、悲伤和害羞）的细微特征与睡眠问题（在同一模型中）以及儿童对压力源的皮质醇反应的两个方面（AUCg和AUCi）之间的纵向关联。AUCg表示整个时间段内的总皮质醇分泌（Pruessner等人，2003年）；AUCi反映了在暴露于压力源过程中皮质醇水平的变化。关于睡眠问题，我们假设儿童的睡眠问题与AUCg和AUCi之间存在正相关关系。关于负面情绪的细微方面，我们假设负面情绪的一个或多个方面与AUCg和AUCi之间存在正相关关系。由于之前的研究没有同时考虑负面情绪的多个方面，我们没有具体预测哪些方面的负面情绪会成为影响儿童应激反应的重要因素。

**参与者**
参与者最初是在一个更大项目中被招募的，该项目旨在研究婴儿的发展。母亲们是通过妇产科诊所（在她们产后6周的体检时）以及放置在家庭常去的社区场所的传单中招募的。在该项目初步数据收集完成后，获得了进行第二波数据收集的资金。只有第二波参与者有机会参与当前的唾液样本收集。

**数据分析计划**
首先，我们获取了所有变量的描述性统计信息（见表1）。然后，我们从数据集中移除了个别变量中的异常值，这些异常值的定义是距离给定变量均值三个或更多标准差。共有四个变量被移除异常值：分别是悲伤、睡眠问题、AUCg和AUCi。接下来，我们使用皮尔逊相关系数（Pearson’s r）创建了一个相关矩阵，以检查变量之间的双变量相关性（见表2）。

**讨论**
本研究探讨了睡眠问题和负面情绪的细微方面是否与儿童对社交压力的皮质醇反应有关，这部分反应通过他们的总皮质醇分泌量（AUCg）和皮质醇水平增加量（AUCi）来衡量。据我们所知，这是首批分析负面情绪细微方面并研究其对儿童应激反应独特影响的研究之一。

**结论**
本研究的结果进一步支持了这样的观点：儿童的性格和睡眠会影响他们的生理应激反应。该研究还提供了重要证据，表明在研究负面情绪与儿童应激反应之间的关系时，分析负面情绪的细微方面可能是有意义的，因为发现不同的维度与儿童的皮质醇水平有着不同的关联。最后，我们的发现表明……

**资金支持**
本研究得到了Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所（NICHD）的R21HD072574项目的资助。内容由作者负责，不一定反映NICHD或国立卫生研究院的官方观点。

**作者贡献声明**
Zachary Bergman：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、数据分析、概念化。
David J. Bridgett：撰写——审稿与编辑、指导、资源提供、研究实施、资金获取。

**伦理声明**
所有参与者或其法定代表均已签署书面知情同意书，同意参与本研究并发表相关文章。参与者的隐私权利得到了尊重。本研究使用了人类的生物材料，同意书由捐赠者或其直系亲属或法定代表提供，用于本研究及文章的发表。本研究中使用的样本并非来自执行死刑的囚犯或良心犯。

**致谢**
Zachary Bergman | David J. Bridgett