综述：阻塞性睡眠呼吸暂停表型中的睡眠结构损害与认知表现及持续气道正压治疗的效果

《Sleep Medicine Reviews》：Sleep architecture impairment and cognitive performance in obstructive sleep apnea phenotypes and the effects of CPAP treatment

　　

背景：本综述探讨了阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）对睡眠结构及认知功能的影响。方法：研究人员从超过11,000条记录中筛选出56项研究，将其归纳为五个部分：睡眠宏观结构、睡眠微观结构、共病失眠与睡眠呼吸暂停（COMISA）、REM相关OSA（REM-OSA）以及持续气道正压（CPAP）治疗。结果：向浅睡眠偏移以及慢波睡眠和REM睡眠的减少，与注意力、记忆力和执行功能的缺陷相关。重度OSA患者尽管客观筛查评分正常，仍主诉认知障碍，这凸显了早期评估的关键窗口期。特定的高风险表型逐渐显现：COMISA以过度觉醒和总睡眠时间减少为特征；REM-OSA与较差的言语记忆及载脂蛋白Eε4（APOE ε4）携带者的认知易损性相关。神经影像学研究显示，海马连接断开及默认模式网络失调与REM剥夺和低氧相关的白质异常有关。CPAP治疗与睡眠结构及认知表现的改善相关，尽管恢复在不同个体间似乎不完全且具有变异性。结论：基于多导睡眠图（PSG）的评估提供了超越呼吸暂停低通气指数（AHI）的临床相关信息，有助于识别认知障碍风险最高的OSA患者。CPAP与睡眠结构的部分恢复及特定认知域的改善相关，强化了坚持治疗的重要性。

1. 1.
   背景
   阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea, OSA）是一种普遍的睡眠呼吸障碍，以反复上气道塌陷导致间歇低氧（Intermittent Hypoxia, IH）、睡眠破碎和日间过度嗜睡为特征。OSA的系统影响深远，可促成心血管疾病、肥胖、高血压、糖尿病、卒中及肿瘤发生，并与认知障碍及抑郁等精神共病风险增加相关，显著降低社会与职业生活质量。鉴于其在老龄化人群中的高患病率，OSA作为神经退行性变触发因素的作用已成为研究焦点。睡眠结构改变——包括宏观与微观结构——被认为是潜在中介机制。呼吸暂停事件引起睡眠片段化与微觉醒，可能干扰睡眠依赖的类淋巴清除、改变脑内稳态，促进与认知衰退和神经退行性变相关的生物学改变。临床前阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）常表现为REM睡眠减少、慢波睡眠（Slow-Wave Sleep, SWS）受损及碎片化，即使尚未出现临床认知症状。两种表型亚组尤其值得关注：共病失眠与睡眠呼吸暂停（CO-Morbid Insomnia and Sleep Apnea, COMISA）和REM相关OSA（REM-related OSA, REM-OSA）。失眠发生于40–60%的OSA患者，而30–65%慢性失眠患者符合OSA诊断，这种双向关系促进睡眠剥夺与系统性炎症，参与AD病理发生。COMISA患者在日间功能与生活质量方面较单一疾病更严重，提示睡眠结构分析可提供超越常规AHI严重度指标的临床信息。REM-OSA定义为REM期呼吸暂停低通气指数（Apnea-Hypopnea Index, AHI）至少为非REM期两倍，其呼吸事件集中于REM期，可能对情绪与认知加工产生特异性后果。持续气道正压（Continuous Positive Airway Pressure, CPAP）是金标准治疗，初步证据显示其可改善认知表现并部分逆转严重OSA的炎症与氧化应激生物标志物。鉴于SWS、REM睡眠及睡眠连续性的重要性，本综述在AHI之外考察多导睡眠图（Polysomnography, PSG）记录的睡眠结构及其与OSA、COMISA、REM-OSA患者认知表现的关系，并评价CPAP相关的睡眠结构修饰与认知结局。
2. 2.
   方法
   2.1 检索策略
   本文为聚焦于PSG记录文献的叙述性综述，考察OSA中睡眠结构与认知的关系。检索PubMed、Scopus和Web of Science，时限2013年1月至2025年7月，以对齐美国睡眠医学会（American Academy of Sleep Medicine, AASM）2012评分标准更新。检索式：“(obstructive sleep apnea) AND ((sleep stages) OR (sleep architecture) OR (polysomnography) OR (sleep microstructure) OR (CPAP treatment)) AND (cognitive OR cognition)”。剔除重复后，三名评审独立筛选文题与摘要，全文复核潜在相关文献，分歧经共识或第四名评审仲裁解决。研究识别与主题组织以流程图记录。
   2.2 入选标准
   纳入需报告成人OSA患者PSG基线睡眠结构参数，不强制AHI阈值。具体为：评估OSA睡眠宏/微观结构之PSG研究；含神经影像与睡眠结构及认知结局的PSG研究；COMISA的PSG研究（排除失眠药物干预）；REM-OSA的PSG研究；中重度OSA行CPAP治疗的PSG研究。认知结局含总体认知、神经心理领域及轻度认知障碍相关指标。排除：伴明显认知障碍或其他睡眠共病（COMISA除外）；非英文；儿童/青年队列；未报告睡眠分期PSG参数；叙述综述、社论、病例报告。
   2.3 文献回顾与数据整理
   提取第一作者、年份、国别、设计、样本特征（量、龄、女性比）、PSG参数、认知工具及主要发现。
3. 3.
   结果
   3.1 文献概览
   初检11,655条，经筛选保留56项，归为五主题：OSA睡眠宏观结构（30项）、微观结构（7项）、COMISA（5项）、REM-OSA（5项）、CPAP效应（9项）。表格详列各项研究特征。
   3.2 OSA患者的多导睡眠图研究
   三十项研究评估OSA睡眠结构。多数一致显示中重度OSA（AHI ≥ 5/h）中非REM 1期（N1）、2期（N2）增加，SWS与REM睡眠显著减少，且SWS随严重度加剧而更明显。性别差异方面，同严重度下女性保留更高比例N3。深睡眠（SWS与REM）损害关联较差认知表现，尤 frontal-executive 域，但部分大样本未发现睡眠分期百分比与总体认知直接相关。重度OSA（AHI ≥ 30/h）中SWS减少而REM未变，主要联系主观认知主诉，即便MMSE与MoCA客观正常。言语流畅缺损关联N1比例升高，注意缺陷更关AHI严重度。APOE ε4携带者表现更差情景记忆。神经影像揭示：海马功能连接减损伴N1增/SWS-REM减；默认模式网络失调与REM降及N1增相关；SWS减与白质异常负荷相关，广泛白质束破坏解释神经心理缺损；小脑-前额通路及广泛功能网络障碍亦被涉及。
   3.3 评估睡眠微观结构的多导睡眠图研究
   七项采用周期交替模式（Cyclic Alternating Pattern, CAP）、定量EEG（qEEG）或高密度EEG（hdEEG）。CAP分析示：轻症以稳定相关的A1相为主，中重症A2、A3相渐占优，反映碎片化程度；A3相可作为敏感严重度指标并关联MoCA低分与日间嗜睡；CAP密度增关联言语、记忆、视空间成绩下降。qEEG/hdEEG示重症NREM顶叶宽带功率降；呼吸微觉醒伴γ带功增，但另见OSA严重度与NREM θ/α功负关；有趣者，老年OSA虽额区快纺锤密度降却保留陈述性记忆巩固。
   3.4 COMISA的基线多导睡眠图
   五项PSG研究。相较单纯OSA，COMISA主要表现为总睡眠时间少、睡眠效率低的连续性受损，宏观分期无一致组间异；其主观-客观睡眠不符更显。COMISA睡眠转换频度更高，生理上呼吸觉醒阈更低、上气道可塌陷性较小、通气控制较稳；REM期额中央β-2功增强。睡眠连续性差关联10年心血管病风险升。该表型无直接针对神经心理领域的验证性电池研究，认知风险多由睡眠连续中断、过度觉醒及生理轮廓推知。
   3.5 REM-OSA的基线多导睡眠图
   五项PSG。REM-OSA现行以REM-AHI显著高于NREM-AHI界定，缺统一诊断切点是局限。较高REM呼吸紊乱关联较差言语学习记忆，老者及APOE ε4携带者尤甚；该基因型者REM时长更短。与non-REM-OSA比，REM-OSA常N2与REM%高、N1与NREM觉醒指数低。此表型还联心卡血管风险、自主神经失调及代谢综合征/高血压高发。
   3.6 CPAP治疗的OSA多导睡眠图研究
   九项PSG干预。长期依从重要：撤除致N1/N2反弹、REM碎片及空间导航记忆损。持续CPAP可改善短时记忆、MoCA评分及部分逆转炎症/氧化应激标志物；qEEG慢化正常化、δ相对功增；言语记忆整合与运动技能过夜学习获益；注意益处出现早，记忆需较长疗程。然部分缺陷持久，示架构恢复不足逆慢性IH或血管负担累积。
4. 4.
   讨论
   证据示睡眠结构破坏系OSA认知易损的临床相关路径，虽IH、神经炎症及脑血管伤亦贡献。PSG一致证轻睡偏移（N1/N2增，SWS/REM减），男更显SWS流失。此宏结构改关联认知 vulner.，尤 frontal-executive 及言语流畅（N1关）与注意（AHI关）。大群学链SWS减与额叶障。然架构-认知非全一致：若干无全局评分独立关，因工具、人群、严重度异；综合神经心理电池比MMSE/MoCA易捕获域特异缺损。重度OSA主观认知诉诸早于客观筛及异常，APOE ε4亚组记忆更脆。神经影像示海马、默认模式网、白质异常与架构改并行，但横断不能定因果。微观CAP A2/A3、qEEG功变、纺锤疏密关联记忆/言语/视空间及日间功能，补传统分期所不及。COMISA以连续破、微觉醒低阈、β-2 REM高为征，昼症重而直测认知稀。REM-OSA借REM呼吸负累示特异记忆害，且心血管/代谢共病聚，唯缺统一定义限比。CPAP间接支持架构促认知：治后SWS/REM增、N1减、觉醒指数降，注意/记忆/警觉改善；图析示架构复与认知增伴行。但恢复非均：注意早现、记忆可变或迟、某些持久，示单靠架构复原未全抵慢性伤。异质性源：认知工具敏度差、人口学/基因型/共病处理不同、表型诊断未统一、横断限时态推演、部分队列重叠。未来应纵贯标化PSG+神经心理+影像以明时态，重表型风险（REM-OSA、APOE ε4、COMISA），临床应越出AHI中心，纳架构参量（SWS、REM、CAP、纺锤）辅风险评估。

结论

普患睡眠呼吸紊乱下，寻AHI外认知标记急迫。本评介睡眠架构变为OSA临床相关维，未全被呼吸严重度俘获；SWS、REM、碎片及微观改一致联认知易损，表型法（REM-OSA、COMISA）呈特异破模。CPAP联架构与认知善，然复不全且个体异。未来需融PSG、微观、神经心理及纵随访以明机制与靶向获益群。

实践要点

睡眠架构参（SWS、REM、碎片、微观）可提供超越呼吸指数的认知易损信息。OSA有认知诉者，PSG可辨架构变及REM-OSA/COMISA表型。简筛工具或漏域特异缺，若主诉存而筛常，应详测。CPAP联架构与认知某些域善，但复渐、特异且或不完，需持遵。

研究议程

需纵贯PSG+域神经心理+影像明架构先于/伴/随认知衰。立REM-OSA/COMISA统诊准以比效。COMISA宜用全电池评认知。CPAP超六月认知轨迹待研。合PSG、微观、qEEG、APOE ε4、标志物辨高危。主诉认知机制待深挖。性别层析架构-认知及激素影响。非CPAP治（下颌前移、上气道术）PSG架构认知证据缺，须补。