高海拔暴露对睡眠-情绪状态的动态影响及其神经机制

摘要

目的 分析平原健康人群在高海拔暴露前后的睡眠、情绪状态及脑功能变化，并探讨高海拔暴露前后局部脑功能改变与睡眠和情绪变化的相关性。方法 以45例短期暴露于高海拔地区的平原健康被试为研究对象，采用匹兹堡睡眠质量指数量表（PSQI）、Zung氏抑郁自评量表（SDS）、患者健康问卷-9(PHQ-9)、Zung氏焦虑自评量表（SAS）和广泛性焦虑障碍量表（GAD-7），分别在高海拔暴露前、暴露后、返回平原1个月和返回平原3个月评估被试的睡眠质量及抑郁、焦虑水平。同时，在高海拔暴露前后采集静息态脑功能磁共振数据，分析低频振荡振幅和功能连接强度等局部脑功能指标。统计学分析采用线性混合效应模型评估多时点评分变化、配对样本t检验对比高海拔暴露前后的脑功能差异、Pearson相关分析探究睡眠和情绪变化与脑功能变化的关系。结果 与高海拔暴露前相比，被试在暴露后PSQI睡眠评分（8.89±4.41 vs. 5.08±2.69,P<0.05）和PHQ-9抑郁评分（3.60±4.19 vs. 1.54±2.30,P<0.05）增加。返回平原1个月后，睡眠和抑郁评分均较高海拔暴露后降低（PSQI:3.88±2.13 vs. 8.89±4.41,P<0.05;PHQ-9:1.50±2.25 vs. 3.60±4.19,P<0.05），且与高海拔暴露前的差异无统计学意义（P>0.05）。返回平原3个月后，睡眠、抑郁和焦虑评分均较高海拔暴露后降低（PSQI:3.76±2.31 vs.8.89±4.41,P<0.05;PHQ-9:1.24±2.13 vs. 3.60±4.19,P<0.05;SAS:23.84±5.93 vs. 27.93±7.05,P<0.05），且与高海拔暴露前的差异无统计学意义（P>0.05）。脑功能分析显示，与高海拔暴露前相比，暴露后双侧颞上回、岛叶和背外侧前额叶皮质低频振荡振幅升高（P<0.05），背外侧前额叶皮质功能连接强度增加（P<0.05）。此外，背外侧前额叶皮质功能连接强度与睡眠和情绪评分的变化呈正相关（P<0.05）。结论 高海拔暴露对平原人群的睡眠、情绪及脑功能均有显著影响，特别是背外侧前额叶皮质与睡眠和情绪变化密切相关。本研究结果为高海拔环境下的健康管理和干预措施提供了理论依据。

关键词

高海拔暴露 / 睡眠质量 / 情绪状态 / 脑功能活动 / 静息态功能磁共振成像