睡眠呼吸暂停高风险人群的认知功能受损:静息和任务态脑成像研究

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阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)是最为常见的睡眠障碍之一,主要源于夜晚睡眠过程中人体上呼吸道肌肉塌陷导致出现低通气等现象所致。目前全球约有近10亿成年人可能患有OSA,而中国的潜在患者人数可能是最多的。认知功能是人得以实现对外界事物的认识和理解的能力,在正常的社会生活和生存中起着不可或缺的作用,其功能损伤会直接影响人的生产生活甚至是生存。而工作记忆是认知功能的重要成分之一,受到广泛关注并被认为是认知功能的核心枢纽。OSA患者长期的夜间低血氧状态会损伤大脑从而损伤认知功能,同时患者工作记忆能力的下降也屡见报告。因此该疾病的筛查和诊疗对于预防和缓解患者认知功能的下降非常重要。传统方式对于OSA的筛查步骤繁琐且成本较高,同时由于民众普遍对该疾病了解较少,以至于OSA的科普和筛查工作难度较大。因此,寻找一种能够较为有效地衡量个体患病风险并区分高风险群体和健康人群的工具颇为重要,而从多维度验证其筛查出来的高风险群体的确易于存在脑损伤和功能下降等现象能更好地说明疾病的严重性。目前对于OSA的筛查的主流量表是STOP-Bang量表,为了探究STOP-Bang量表区分的两类人群是否真的存在脑活动和功能上的差异,我们开展了以下三项实验研究:研究一采用STOP-Bang量表对招募的被试进行初筛,把被试分为高风险组和低风险组,并用三个睡眠相关量表评估两组人不同维度的睡眠状况和用三个神经心理量表评估两组人的情绪状态以及认知功能,最后通过SPSS分析量表得分的组间差异和相关性。结果表明,在多数指标上,两组的得分差异都较为显著。高风险组人群的睡眠质量显著低于低风险组,而低风险组人群的认知功能特别是注意、语言和抽象能力三个子维度的得分显著优比于高风险组人群,但两组的情绪特质方面并没有发现显著差异。而在相关性上,睡眠量表得分整体上和蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,Mo CA)得分高度负相关,说明了睡眠质量低对认知功能可能会产生损伤。研究二借助磁共振成像技术基于静息态的功能成像对于高风险人群静息状态下脑活动的改变进行了分析。但基于局部指标的分析和基于全脑264个ROI的功能连接分析并未发现两组间存在显著的异常活动。研究三采用了以人脸图形作为刺激材料的n-back范式,并同样使用了磁共振功能成像技术(functional magnetic resonance imaging,f MRI)对于高风险人群在完成工作记忆任务的过程中脑活动是否存在异常变化进行探究。行为学数据表明,在基于正确率(accuracy,ACC)的分析中患病风险和任务难度之间存在交互作用,且两个变量的主效应均显著,说明随着任务难度的提高,高风险组的正确率下降更为显著,而在基于反应时(reaction time,RT)的分析中则并未发现显著差异。来自脑影像的结果表明,高风险组在工作记忆任务中脑活动强度显著低于低风险组,在前额叶、枕叶、梭状回等脑区较为明显,但并未发现患病风险和任务难度之间在脑活动强度上的交互作用。综上所述,糟糕的睡眠会对认知功能产生损伤,而长期处于睡眠不佳的状态对于大脑的认知功能和脑活动均会产生显著的改变。STOP-Bang作为患病风险的分组依据在多个维度都验证了其具有一定的合理性,和低风险组相比,高风险组的睡眠质量、认知功能乃至在完成特定工作记忆任务时的结果和脑活动强度等整体上均表现得更差,整体情况具有高度的一致性。因此,基于STOP-Bang进行高风险人群的筛查依据理应值得做进一步尝试和探讨。
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