自古以来，父母都是抱着“望子成龙，望女成凤”的美好愿望。而到了当代，在焦虑和内卷之下，“鸡娃”成了一种常态，中国式家庭的标配被戏称为“一个拼命打拼的爸爸+一个焦虑的妈妈+一个崩溃的娃”，有些孩子一天要上多个补习班，而睡眠时间则被极限压榨。
充足的睡眠对于青少年的神经认知发育十分重要，睡眠不足的青少年往往会出现神经认知功能受损的表现，如与同龄人相比学习成绩较差、社交能力下降等[1]。然而，对于睡眠不足如何对青少年神经认知发育产生不利影响的机制目前了解甚少[2]。
近日，来自马里兰大学医学院的王泽教授团队从青少年大脑认知发育研究（ABCD）中收集了8323名青少年的研究数据进行分析，研究了睡眠不足（以睡眠时间9小时为界）在两年内如何影响青少年及儿童的心理健康、认知能力以及脑功能和脑结构，相关研究发表于期刊《柳叶刀·儿童与青少年健康》上[3]。
他们发现，睡眠不足会对6-12岁青少年的神经认知发育产生长期的不利影响，而皮质-基底节的功能连接介导了睡眠不足对抑郁、思维问题和晶体智力的影响，前颞叶的结构介导了睡眠不足对晶体智力的影响。
该研究为睡眠不足对青春期神经认知发育的长期影响提供了坚实证据。
本研究纳入了在2016年9月1日至2018年10月15日期间参与ABCD研究的8323名年龄在6-12岁之间的青少年数据（均有基线时的静息态功能MRI数据），其中4153名（49.9%）为女孩，4170名（50.1%）为男孩，并根据睡眠时间是否有9小时分为睡眠充足组（n=4142）和睡眠不足组（n=4181）。2年后的跟踪随访数据收集时间为2018年7月30日至2020年1月15日。
研究人员通过倾向性评分匹配（PSM）的方法（对性别、社会经济状况和青春期状况等11个关键协变量进行匹配），在基线时确定了3021对匹配数据，其中2762对在2年随访时有行为数据，749对在2年随访时有神经成像数据。
研究人员首先观察到，参与者的睡眠模式随时间推移而发生变化。睡眠充足组的参与者在2年后睡眠逐渐减少，而睡眠不足组的参与者的睡眠模式保持相对稳定（变化<20%）。
紧接着，根据代表青少年行为问题的42项行为测试结果，研究人员分析了睡眠不足对青少年神经认知发育的影响。
与之前的发现一致，在基线时，睡眠不足对青少年的行为测试结果有明显影响[4]。在经过倾向性评分匹配的队列中，有32项行为测试在两组的基线数据间有统计学差异（p<0.05），其中影响最大的4项（Cohen‘s d值大于0.15）为抑郁、思维问题、图画词汇测试成绩和晶体智力（指根据已存储的信息、已学习的技能和策略做出判断的智力能力）。
与晶体智力相对的，是流体智力（指在不需要有背景知识情况下处理新信息、解决各种问题的能力，如人们在作推断分析时表现出的智力能力）。有趣的是，睡眠不足对于晶体智力影响的程度约是流体智力的两倍。
在随访两年后的队列中，研究人员得出了相似的结果。通过对基线时和两年后睡眠不足对所有42项行为测试结果影响效应（通过Cohen’s D评价影响效应）的关联性分析，研究人员发现这些效应之间存在显著的相关性（r=0.85，p<0.0001），表明睡眠不足对青少年行为问题、神经认知和心理健康在这两个时间点具有相似的影响。
接下来，再跟着研究人员深入大脑，看看睡眠不足如何改变脑功能、脑结构。
通过研究睡眠时间在基线和随访两年后对大脑网络连接的影响，研究人员发现，在基线时，在306个功能连接中，有93个在睡眠充足组和睡眠不足组之间有显著差异（p<0.05）。
值得注意的是，在Cohen‘s d值大于0.15的5个功能连接中，有4个涉及到在睡眠-觉醒周期调节中起核心作用的基底节区域。此外，睡眠时间在基线时对所有306个功能连接的影响效应与随访2年后的影响效应显著相关（r=0.54，p<0.0001）。这些结果表明，随着时间的推移，大脑的某些功能连接始终受到睡眠不足的影响。
研究人员进一步分析了睡眠时间对基线和随访两年后大脑结构发育的影响。结果显示，在所研究的184个区域中有12个区域的灰质体积在睡眠充足组和睡眠不足组之间存在显著差异（p<0.05），同时在随访2年后也发现了类似的结果。
基线时睡眠时间对184个区域灰质体积的影响效应与随访2年后显著相关（r=0.61，p<0.0001），表明随着时间的推移，某些大脑结构始终受到睡眠不足的影响。
最后，研究人员将线索串到一起，分析大脑功能结构是否介导睡眠时间对青少年行为结果的影响。
他们发现，在基线时受睡眠不足影响较大的几个大脑功能结构（5个静息态功能连接[RS-FC]，3个区域皮质面积，3个区域灰质体积），介导了睡眠时间对图片词汇测试成绩和晶体智力的影响。其中，3个静息态功能链接区域介导了睡眠不足导致的抑郁和思维问题（p<0.05）。
为了探索这些结果随时间变化是否具有稳定性，研究人员进行了时间纵向分析，结果发现，一些大脑功能和结构在介导睡眠时间对思维问题（后压颞叶皮层网络-右腹侧间脑连接）、图片词汇测试成绩和晶体智力（后压颞叶皮层网络-右腹侧间脑连接和左右颞极结构）的影响上起到持续的作用。
总的来说，本研究通过大规模的队列研究，在两年的时间跨度上，发现睡眠不足（少于9小时）对于青少年的行为问题、心理健康、认知以及大脑功能和结构存在持续的不利影响。另一方面，初步探索了大脑功能和结构在介导睡眠不足引起认知和行为变化上的潜在机制，发现皮质-基底节的功能连接介导睡眠不足对抑郁、思维问题和固定智力的影响，而前颞叶的结构则介导睡眠不足对固定智力的影响。
这些结果突显了睡眠干预对长期改善青少年神经发育的作用。所以，“鸡娃”一时爽，可千万也要注意孩子得到充足的睡眠时间，否则可能会适得其反啊。
参考文献：
1. de Bruin EJ, van Run C, Staaks J, Meijer AM: Effects of sleep manipulation on cognitive functioning of adolescents: A systematic review. Sleep Med Rev 2017, 32:45-57.
2. Dutil C, Walsh JJ, Featherstone RB, Gunnell KE, Tremblay MS, Gruber R, Weiss SK, Cote KA, Sampson M, Chaput JP: Influence of sleep on developing brain functions and structures in children and adolescents: A systematic review. Sleep Med Rev 2018, 42:184-201.
3. Yang FN, Xie W, Wang Z: Effects of sleep duration on neurocognitive development in early adolescents in the USA: a propensity score matched, longitudinal, observational study. Lancet Child Adolesc Health 2022.
4. Cheng W, Rolls E, Gong W, Du J, Zhang J, Zhang XY, Li F, Feng J: Sleep duration, brain structure, and psychiatric and cognitive problems in children. Mol Psychiatry 2021, 26(8):3992-4003.