摘要：随着现代社会的快速发展，日益激烈的工作步伐和生活节奏，高压生活之下的亚健康人群比例正在急速升高。随之越来越多的不用职业群体开始出现相应程度和类型的睡眠障碍问题。良好的睡眠质量是精神健康和身体健康的基础，了解睡眠障碍的机制，熟悉常见睡眠障碍问题的诱因和对睡眠障碍的治疗或缓解方案，将会为我们缓解睡眠障碍，保持良好生活状态有着重要的指导意义。
本文首先对当前的睡眠机制研究成果进行了调研和总结，并对睡眠障碍的常见类型和对人体的影响做了梳理，除此之外，对现有对睡眠状态的检测和对睡眠质量的评估及对现有的睡眠障碍问题及部分睡眠障碍的影响因素进行了归纳。最后调研了现有的针对不同睡眠障碍的干预手段与可治疗方法，并对当前和未来的睡眠相关研究做了分析和展望。
关键词：失眠疲劳焦虑睡眠障碍诊断干预
作者：
卢树强脑陆研究院
沈阳脑陆研究院
王晓岸脑陆研究院
郭建明医院
赵欣中国医医院
1.睡眠简介
睡眠对于人的生活来说必不可少，人一生中大约有三分之一的时间在睡眠中度过。睡眠问题十分广泛地发生，以失眠这种最常见的睡眠障碍为例，全球约有30%的人群存在慢性的失眠的症状[1]，探究睡眠问题是十分必要的。按照临床标准鉴别的美国人失眠率为23.2%[2]，如按照平均睡眠时长进行衡量，则根据美国疾病预防控制中心（CDC）统计，有35.2%的成年人睡眠时间低于平均的健康标准（18岁以上成年人，每日平均睡眠时间为7小时）[3]，而这样的睡眠不足对于青少年更为严重，由于青少年平均需要的睡眠时长更长，且面临学业压力较大，高达60%的青少年存在睡眠不足的问题[4]。一项在若干大型城市进行的调查显示，中国成年人的失眠患病率高达57%，并且其中73%的患者没有选择就医或采取任何干预措施，而是任由疾病发展[5]。
失眠问题可分为4类主要症状。四个症状是难以启动睡眠（DIS），难以维持睡眠（DMS），清晨苏醒（EMA）和非恢复性睡眠（NRS），这些不同的失眠症状的患病机制和比例各不相同，当目前尚不清楚是否可以作为单独的疾病亚型处理。在美国失眠人群调查结果中，四类失眠问题的发生比例分别为难以维持睡眠DMS（61.0％）和清晨苏醒EMA（52.2％），显著高于难以启动睡眠DIS（37.7％）和非恢复性睡眠NRS（25.2％）[6]。
睡眠障碍和睡眠不足会带来多方面的负面影响。睡眠不足与人体几类健康问题息息相关，比如全面健康，心血管健康，新陈代谢健康，精神健康，免疫功能，人类行为，癌症，疼痛和死亡率。充足且有效的的睡眠、适当且规律的睡眠时间是健康睡眠的标志，具体是指具有充足的睡眠时长、良好的睡眠质量、规律的睡眠习惯以及没有睡眠中断和障碍等现象的睡眠。长期不健康的睡眠将会导致的疾病主要有：体重增加和肥胖，糖尿病，高血压，心脏病和中风，抑郁症；即使偶尔的睡眠不足，也可能导致：免疫功能受损，疼痛增加，性能受损，错误增加以及发生事故的风险增加[7-8]。对于社会而言，睡眠障碍影响了人的工作状态，带来了生产效率的损失以及增加了安全事故的风险。在美国，因为失眠导致的工作效率下降，将会给产业链带来每年亿美元的经济损失[2]。除此之外，加拿大的一项研究表明，因为治疗失眠也会花费大量的资源。失眠综合症患者的人均费用（直接和间接费用）为每年美元[9]。除了效率损失和医疗资源花费，因失眠在工作中造成的事故，也带来了可观的经济损失。一项针对美国工作场所事故的调查显示，平均每年有2%（或27.4万例）与睡眠不足相关的昂贵工作场所事故和错误，造成的损失约为亿美元[10]。
总的来看，健康的睡眠对心理健康的提升起着积极的作用。睡眠障碍和睡眠不足通常与心理健康问题的发生有着负向的协同作用，睡眠障碍与心理健康问题常常能互相诱导发生，并且增强症状严重程度。
2.睡眠机制与睡眠障碍
2.1睡眠机制
影响睡眠的机制有基因方面的机制，生物节律方面的机制及神经系统和生理系统等方面的机制，在基因机制方面指的是能追溯到特定位点基因变化引起的睡眠性状变化机制；对生物节律机制，主要指有视交叉上核（SCN）特定的“生物钟”节律影响的睡眠机制；神经系统机制，则主要指由丘脑等系统影响的神经回路机制；以及生理系统机制，主要指弥散调节系统对睡眠的影响机制。
（1）基因相关机制
基因和外部环境是影响人行为的根本原因，对于睡眠来说亦然。基因的不同是睡眠习惯、睡眠障碍发病率等问题的根本原因之一。一项近期研究对广泛的欧洲人群体进行了基因组相关分析，确定了78个影响自然睡眠时间的基因座（loci）。这些基因同时是影响纹状体和大脑皮粉发育、机械感觉反映，多巴胺受体结合以及突触传递性和可塑性等方面的基因[11]。基因通过分子途径，可直接影响睡眠；也可能通过改变生物节律、影响神经系统和生理系统等方面对睡眠造成影响。基因的影响是多方面的，同时多个基因座也可能通过不同的渠道，对同一项睡眠性状造成影响。
短睡眠症状是一种十分神奇的睡眠性状，患有这种症状的人被称为天生短睡眠者，这种症状与其说是一种疾病，不如算一种“礼物”。短睡眠症状表现为需要的睡眠时长显著少于正常平均水平的人群，且更短的睡眠并不会对其造成任何可观测的负面影响，甚至还能让天生短睡眠者更乐观、积极，擅长一心多用，且有更高的疼痛阈值，甚至寿命更长。天生短睡眠的发生与多个基因变异有关，例如：短睡眠者的hDEC2-PR基因异常，表现为不转录[12]。另外，ADRB1+基因突变影响β1-adrenergicreceptors肾上腺素受体表达，与天生短睡眠发生直接相关[13]。短睡眠可能不属于一项睡眠障碍，因为迄今研究没有发现短睡眠的明显负向影响。上述列举的两个基因通过了不同的分子机制，影响了天生短睡眠的发生，从这里可以窥见睡眠基因机制一斑。
除了影响睡眠时长、嗜睡、短睡眠、失眠等性状，研究也发现了诸多影响睡眠期间其他生理指标和睡眠障碍的基因。如影响腿不安综合症（RLS）RestlessLegsSyndrome的基因有：BTBD9,PTPRD,MEIS1/ETAA1(b)等[14]。
（2）生物节律机制
大脑通过生物节律机制，调节清醒、快速眼动睡眠、和非快速眼动睡眠三个具有巨大的大脑活动差异的状态时间的互换。整个睡眠的过程。在唤醒过程中，脑电图显示低振幅，快频率。在NREM睡眠期间，脑电图主要由Delta（0–4Hz）和theta（4–7Hz）范围内的较慢频率主导，并且保持长时间清醒后通常伴随着大量的NREM睡眠，其中Delta活动特别高。在人类中，快速眼动睡眠REM期间的脑电图表现出低振幅，快速活动。REM睡眠期间的皮质脑电图显示出大量的theta活性，这是由潜在的背侧海马引起的。REM睡眠期间肌肉活动受到强烈抑制，从而阻止了梦想的实现。
人通常在夜间睡觉，白天清醒，这很容易让人联想到昼夜节律对于睡眠节律的直接作用。视交叉上核（SCN）是哺乳动物大脑中一个独特的结构，是形成和维持大佬昼夜节律震荡的关键机制[15]。在SCN，通过物质性的变化来编码了基本的节律，比如DNA转录蛋白质周期、褪黑素周期等，人体通过精妙的物质机制实现了这个“时钟”，并且通过体感温度变化和光照来修正这个周期，达到与昼夜基本同步的效果。如果将动物置于恒温恒定光照的环境中，来自SCN的昼夜节律得不到外界信息的修正，将会在短期内偏离昼夜节律的节律[16-17]。除此之外，节律的调节也有众多内分泌机制的参与，营养素和类固醇类激素的变化，也会导致昼夜节律的感知失调[18]。
（3）神经系统机制
丘脑是正常睡眠产生的关键大脑部位，也是人类最早发现的影响睡眠的人脑区域。丘脑内的电路包含了一个产生脑波震荡的单元，其功能关键取决于兴奋性丘脑中枢神经元和抑制性丘脑网状神经元之间的相互突触连通性，以及中枢神经元的抑制后反弹机制[19]。下丘脑外侧（LH）和下丘脑后部（PH）的临床损伤通常会导致严重的嗜睡。这些人每天可以睡15–20个小时，醒来后很快就能再次入睡。LH中有一组GABA能神经元神经支配丘脑的网状核，这些LH神经元的光激活迅速将小鼠从NREM睡眠中唤醒，而光抑制作用则增加了慢波并延长了NREM睡眠周期[20]。另一类GABA能LH神经元神经支配促进睡眠的大脑区域，这些神经元的化学遗传激活可将醒觉持续数小时[21]。丘脑的网状核（TRN）可以诱导局部皮质状态的快速调节，产生控制睡眠状态的关键慢波[22]。同时丘脑控制着皮质区域内和皮质区域之间的功能连接，功能性皮层网络的丘脑构造是定向唤醒状态产生的基础，定向唤醒是认知描述的一个中间水平，它将一般唤醒与感觉运动转换的精确控制联系起来[23]。
除了由神经元构成的神经系统可以作用于睡眠过程，星形胶质细胞等神经支撑系统同样起着不可忽视的作用。比如在SCN节律形成过程中起着重要作用[24]，星形胶质细胞通过控制生物钟表达时ATP的释放，是实质上参与了节律调节过程的[25]。更广泛的研究表明，星形胶质细胞通过释放腺苷促进睡眠。并且睡眠期间，星形胶质细胞通过淋巴途径的活动清洁大脑[26]。
（4）睡眠生理机制
调节睡眠状态的生物分子可分为长效物质和短效物质，短效物质通常是由相关神经系统释放的，以神经递质为主，如GABA、谷氨酸盐、去甲肾上腺素（NE），5-羟色胺（5HT），多巴胺（DA）或组胺等物质，作用于快速地苏醒等过程[27,28]。而长效物质通常是保持清醒或者保持睡眠的物质，或者说是让人感觉困倦的物质，虽然这类物质并不能即时生效，但广泛的生理系统参与了长效物质的调节过程，形成了睡眠调节的生理系统机制。食欲素是维持长时间清醒的重要物质，本质上是生物觅食本能带来的进化结果。当动物处于压力，寻求奖励或应对稳态挑战时，食欲素信号传导还有助于维持唤醒状态，与饥饿感共同作用域清醒的过程[29]。最新的研究表明，食欲素神经元在能量平衡，情绪，奖励系统和唤醒之间提供了至关重要的联系，这可能能解释睡眠障碍与一些心理健康问题的关系。
腺苷是广泛作用于全脑突触的小分子递质，也是调节睡眠需求的重要物质[30]。日常生活中常用的提神物质，如咖啡、茶叶中，均含有腺苷受体的拮抗剂。人体在保持清醒的过程中，将会持续地增加腺苷浓度，表现为困意渐浓；而睡眠时腺苷浓度急剧下降。
免疫系统对睡眠也有影响，这是符合客观规律的。毕竟良好的睡眠对免疫系统正常运作是十分重要的，因此客观上进化了一条由免疫系统反馈到睡眠系统的神经机制：表现为免疫信号分子（例如细胞因子白介素1，cytokineinterleukin1）与大脑神经化学系统（例如5-羟色胺系统，serotoninsystem）之间的相互作用[31]。胞壁酰二肽、白细胞介素-1这类由细菌感染或免疫细胞产生的物质，将会同时激活免疫系统和易化非REM的产生。直观上看，这个机制将会带来感冒时人容易嗜睡的症状。
2.2睡眠障碍
睡眠障碍有多种类型，通常可以分为：睡眠剥夺（未能获得必要的睡眠数量和质量）、睡眠中断（易醒而无法保持睡眠或连续性出现中度睡眠）、睡眠期间发生的各种事件（如：阻塞性呼吸暂停、不安腿综合征和快速动眼睡眠行为障碍等）三大类[32]。而临床上按照国际睡眠障碍分类第二版（ICSD-2），将这些障碍按照诊断逻辑区分为了相对独立的疾病类别：失眠，睡眠呼吸障碍，中枢性睡眠增多，昼夜节律失调，睡眠觉醒障碍，异态睡眠。
失眠（Insomnia）症是最常见的睡眠症状，主要分为难以启动睡眠（DIS），难以维持睡眠（DMS），清晨苏醒（EMA）和非恢复性睡眠（NRS）四类[6]。睡眠呼吸障碍主要包括睡眠呼吸暂停综合征（SleepApnea）其特征是在睡眠期间反复发作上呼吸道部分或完全塌陷。随之而来的气流减少通常会导致气体交换的严重紊乱和从睡眠中反复引起的唤醒。阻塞性睡眠呼吸暂停的健康后果很多。如果不加以治疗，将导致白天过度嗜睡，认知功能障碍，工作表现受损以及与健康相关的生活质量下降[33]。中枢性睡眠增多指的是嗜睡症（Narcolepsy），又称为发作性睡病。其症状十分严重：表现为不可抗拒的白天嗜睡和突然的肌张力丧失（瘫痪或瘫倒），并可能伴随麻痹和幻觉。发作性睡病对人的生活有较为严重的影响，甚至可能导致残疾和猝死[34]。昼夜节律失调（Circadianrhythmsleepdisorders）表现为失眠和白天过度嗜睡，影响正常作息。实质上是由于睡眠-觉醒的24小时周期，与正常昼夜周期错乱导致的症状。主要可能由内源性神经系统障碍，和外源性的时差、值班等事件导致[35]。睡眠觉醒障碍（sleep-wakedisorder,SWD）指的是由于食欲素等物质缺乏导致的清醒困难症状[36]。异态睡眠（parasomnias）表现为在睡眠中有异常动作或情感体验，是在睡眠中出现的异常发作事件，如梦魇、梦呓、梦游症、磨牙和遗尿症，常见发生于青少年儿童[37]。
除此之外，睡眠障碍还可能引起的相关性运动障碍，如不宁腿综合征，睡眠相关性腿痉挛，睡眠相关磨牙，睡眠相关节律性运动障碍等；相关的神经系统疾病，如卒中，痴呆，癫痫等[38]；相关的精神疾病，如焦虑、抑郁、创伤、精神分裂等[39]；以及其他与睡眠障碍相关的系统疾病，如心血管和消化系统疾病[40-43]。
3.睡眠监测与睡眠质量评估
睡眠节律的紊乱是很多相关疾病出现的早期标志，稳定的睡眠状态和水平可以改善患者的生活质量和精神状态，因此科学的睡眠监测无论是对于医学实践还是对于医学研究都具有重要意义。睡眠监测主要可以分为主观监测和客观监测两个方案，主观监测是指通过使用标准的睡眠量表[44]来进行睡眠信息记录和睡眠质量评估，客观监测主要是指借助于外部仪器设备如脑电图（EEG）[45]，PSG或呼吸机[46]心电图[47]等设备进行睡眠信息记录和评估的方案。其中以主要基于脑电信号（EEG）进行的睡眠监测和评估是，应用最多也是接受度标准最好的方案。
除了标准的和高精度的睡眠监测设备，随着信息技术的发展还有一类设计便捷，便于大众化使用的可穿戴睡眠监测设备也越来越受到
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