睡眠是生物体一种重要的不可缺少的生理状态。睡眠剥夺(SD)即剥夺生物体正常节律的睡眠,常被用于研究睡眠障碍的脑机制。睡眠期间默认模式网络(DMN)连接的变化能够反映出意识水平的改变,人们通过研究睡眠期间DMN连接变化来了解睡眠机制。睡眠状态间的转换可使大脑实现不同的功能,对睡眠状态转换机制的研究一直广受关注,但睡眠剥夺是否会对生物体睡眠状态转换造成影响目前尚不清楚。本文利用大鼠正常睡眠状态、4小时短期快速眼动睡眠剥夺(REMSD)和全睡眠剥夺(TSD)后恢复期数据,通过对DMN脑区功率谱密度、复杂度、脑区功能连接、跨频段耦合和睡眠能量分布进行分析,来探究不同睡眠剥夺下大鼠睡眠状态转换的脑网络机制,取得主要研究成果如下:1、对大鼠进行TSD会使得大鼠重新进入睡眠需求增强,因此整个睡眠转换期间功率谱都会增大,DMN脑区复杂度则是在慢波睡眠(SWS)期升高,在快速眼动睡眠(REMS)期降低;而特定的大鼠REMSD会使大鼠在SWS功率谱减小,DMN脑区复杂度增加,在REMS功率谱增大,脑区复杂度则没有显著差异。2、REMSD对大鼠各DMN脑区连接影响主要在进入REMS前后,在delta和alpha频段表现为前后部脑区间连接大幅增强以及海马和颞叶活动的增强,在theta频段表现为颞叶和后部脑区活动强烈;TSD会对大鼠整个睡眠转换期间的DMN脑区连接造成影响,在delta和alpha频段主要表现为各脑区自身及脑区间联系活动的减弱,在theta频段则表现为各模块脑区自身及互相间联系活动的增强。3、REMSD会使大鼠在REMS期海马对对侧的调控作用减弱,对自身的调控作用则是先增强后减弱,增强频段在80 Hz附近,减弱频段在60-100 Hz;TSD使得大鼠在刚进入REMS期时海马对自身及对侧的调控增强,频段集中在60-100 Hz。4、REMSD和TSD都导致大鼠在睡眠转换的SWS期theta节律振荡加强,这有助于大鼠从SWS转入REMS;进入REMS期后,REMSD使大鼠theta节律振荡减弱,说明不需要很强的theta节律振荡也能完成REMS中的大脑活动。两种睡眠剥夺都导致大鼠在睡眠转换期间各DMN脑区中低频段振荡有所减弱,说明中低频段振荡在正常睡眠中起主要作用。我们的上述结果表明,不同睡眠剥夺对大鼠睡眠状态转换具有不同的影响。REMSD后,大鼠在恢复期睡眠转换的过程中由SWS进入REMS时各种DMN脑网络机制发生显著变化;而对大鼠进行TSD则会影响整个睡眠转换过程中的DMN连接,这些结果为异常睡眠下的睡眠转换研究提供了新的思路和方向。