先前觉醒持续时间对不同年龄组运动睡眠惯性的影响

《Sleep Medicine》：The impact of prior wake duration on motor wake inertia in different age groups

　　

睡眠调节的双过程模型（two-process model）认为，睡眠-觉醒行为是由昼夜节律过程（process C）和稳态过程（process S）机制相互作用的结果。尽管睡眠结构的发育性调节已有充分记录，但关于稳态过程（process S）的行为表达在生态条件下如何随生命周期变化，仍知之甚少。研究人员采用创新的体动记录法（actigraphic approach），研究了先前觉醒持续时间对不同年龄组运动睡眠惯性（motor wake inertia）——即从觉醒到睡眠的过渡阶段——的影响。体动记录数据（actigraphic data）在日常生活条件下从儿童（8-10岁）、年轻人（18-24岁）和40岁以上成年人中收集。研究人员将功能线性建模（Functional Linear Modeling, FLM）应用于睡前运动活动模式，以总先前觉醒时间（total prior wake time）作为协变量。结果显示，先前觉醒对运动睡眠惯性的影响存在年龄依赖性差异。具体而言，在儿童组中，睡前较长觉醒时长与入睡后最初几分钟的低运动活动相关，呈现显著效应；年轻人组呈现相反模式；而在40岁以上组中未观察到明显调节。这些结果支持过程C（process C）和过程S（process S）之间的相互作用随年龄发生变化的假设。

**论文解读：不同年龄组先前觉醒持续时间对运动睡眠惯性的影响**

**研究背景与问题**
睡眠调节的双过程模型（two-process model）是睡眠研究与临床实践的核心理论框架，由Borbély于1982年提出。该模型整合了昼夜节律过程（process C）和稳态过程（process S）的相互作用，共同调控睡眠-觉醒周期。然而，尽管睡眠结构（如慢波活动）的发育性变化已被广泛研究，稳态过程（process S）在生态条件下的行为表达如何随年龄变化仍不明确。现有实验室范式（如强制去同步或恒定常规）虽能分离过程C和过程S的作用，但存在生态效度低、样本量有限等问题，难以推广至日常情境。已有研究在青少年群体中采用体动记录法（actigraphy）发现，睡前觉醒时长对运动睡眠惯性（motor wake inertia，即从觉醒到睡眠的过渡阶段）具有显著影响：觉醒时间越长，入睡后运动活动越低。然而，这一效应是否贯穿整个生命周期尚未知。为此，研究人员开展本研究，旨在检验不同年龄组（儿童、年轻人、40岁以上成年人）中，先前觉醒持续时间（稳态过程S的生态指标）对运动睡眠惯性的影响，并探讨该效应是否随年龄呈非线性变化。论文发表在《Sleep Medicine》。

**主要技术方法**
研究人员采用体动记录法（actigraphy）收集日常生活中的运动活动数据。参与者来自意大利博洛尼亚大学应用时间心理学实验室的已有数据集，包括儿童组（21人，平均年龄10.2岁）、年轻人组（41人，平均年龄22.7岁）和40岁以上组（38人，平均年龄50.6岁）。参与者连续一周佩戴腕部体动记录仪（Micro Motionlogger Watch，Ambulatory Monitoring, Inc.），以1分钟为采样间隔记录零交叉模式下的运动计数。睡前事件标记用于确定熄灯时间（即上床时间），并计算先前觉醒总时长。研究人员采用功能线性建模（Functional Linear Modeling, FLM）分析睡前60分钟至睡后60分钟的运动活动模式，以总先前觉醒时间作为协变量。通过傅里叶基函数（9个基函数）将离散运动计数转换为连续曲线，并使用非参数置换F检验（100次置换，p<0.05）识别运动活动模式随觉醒时长变化的显著时间窗口。

**研究结果**
**3.1 儿童组**
通过功能线性建模（FLM）分析，研究人员发现儿童组在睡前3分钟至睡后11分钟的时间窗口内，运动活动模式存在亚阈值效应差异。具体表现为：当参与者先前觉醒时间较长时，该时间段内的运动活动水平显著降低。这一结果与稳态过程S的预期方向一致，即觉醒时长增加促进入睡后运动抑制。

**3.2 年轻人组**
在年轻人组中，功能线性建模（FLM）显示，运动活动模式在睡前时段存在显著差异，且方向与儿童组相反：先前觉醒时间较长的参与者表现出更高的运动活动，这一效应在入睡后最初2分钟仍持续但强度减弱。该结果与预期假设相悖，可能反映了一种掩盖机制（masking mechanism），即年轻人因延迟上床而进行的活动干扰了睡眠启动。

**3.3 40岁以上组**
在40岁以上组中，功能线性建模（FLM）仅在睡前时段检测到显著和亚阈值效应：先前觉醒时间较长时，运动活动水平较低。然而，该效应在入睡后（即运动睡眠惯性期间）未达到统计显著性，表明稳态过程S对睡眠启动的调节在该年龄组中提前出现，且未延伸至入睡后阶段。

**综合讨论与结论**
研究人员将本研究结果与先前青少年组（Natale et al., 2025）的数据进行图形化比较，得出两点反思。第一，不同年龄组中，睡前觉醒时长对运动睡眠惯性的整体影响较为温和，这与睡眠卫生原则（sleep hygiene rules）一致，即规律作息和避免过度觉醒有助于入睡。第二，觉醒时长对运动睡眠惯性的影响存在年龄依赖性差异：儿童组效应较弱但方向正确，青少年组效应最强且持续时间最长（超过20分钟），年轻人组效应反转，40岁以上组效应提前至睡前。这种非线性模式提示，稳态过程S（process S）的功能可能依赖于中枢神经系统成熟度，包括对稳态过程S和昼夜节律过程C（process C）至关重要的结构，后者在青春期完成发育。此外，研究人员排除了睡眠剥夺程度差异的解释，因为若如此，所有年龄组均应呈现增强效应，但实际未观察到。

**研究结论**（翻译自原文结论部分）
“睡前觉醒时长（稳态过程S的生态指标）对运动睡眠惯性的影响，在不同年龄组之间呈现差异，并遵循非线性模式。总之，稳态过程S可能至少在两个层面发挥作用：一个调节层面，在每日基础上调节行为；另一个适应层面，随年龄调节行为。未来研究纳入额外行为和昼夜节律变量，有助于更全面地理解稳态过程S的行为表达。”