熬夜可加速大腦衰老，新研究揭示睡眠不足對大腦年齡的影響

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睡眠對人體健康至關重要，但隨著生活節奏的加快，熬夜已成為許多人的常態。

最近，德國jülich研究中心的科學家們發現，即使是一晚上的睡眠剝奪，也可能顯著增加大腦的年齡，但這種影響是可逆的，通過補覺可以得到恢復。

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此次研究發現，一夜不睡會使大腦年齡瞬間增加1-2歲。這種影響廣泛存在於整個大腦，包括灰質體積減少、皮質和白質微觀結構的改變以及腦室擴張速度的加快。

為了深入了解熬夜或通宵對大腦功能的影響，研究人員運用了機器學習模型結合大腦的特定生物標誌物來預測大腦的「年齡」，以此評估熬夜對大腦造成的潛在影響，並探究睡眠時長與大腦衰老之間的關係。

在這項研究中，研究人員分析了五個不同睡眠條件的134名健康志願者的磁共振成像（mri）數據。這些數據包括了完全睡眠剝奪（超過24小時不睡眠）、急性部分睡眠剝奪（一晚上只睡3小時）和慢性部分睡眠剝奪（連續五晚只睡5小時）的情況。

以somnosafe數據集為例，研究中36名受試者被隨機分配到對照組和實驗組，每組分別有15人和21人。實驗開始前，所有參與者首先經歷了一晚的適應期和兩晚的基線期，以適應實驗室環境，每晚保證8小時的睡眠時間。

隨後，實驗組的參與者在接下來的五個晚上被限制只睡5小時，即進入慢性部分睡眠剝奪階段，而對照組繼續保持每晚8小時的睡眠。經過一晚的恢復後，所有參與者都進行了一次完全睡眠剝奪的測試，即連續38小時不睡眠。最終，實驗以一個10小時的恢復睡眠的夜晚結束，mri測試時間在圖表中以紅色框標記。

通過對somnosafe數據集的分析，配對樣本t檢驗結果表明，在完全睡眠剝奪後，參與者的大腦年齡預測值相較於基線之夜和慢性部分睡眠剝奪之夜分別增加了0.94歲和0.90歲。

為了驗證這些發現，研究人員還在另外兩個獨立的數據集——nru和uzh數據集中進行了測試。結果與somnosafe數據集一致，nru數據集中的參與者在完全睡眠剝奪後大腦年齡預測值增加了2.13歲，而uzh數據集中增加了1.07歲，這進一步證實了完全睡眠剝奪對大腦衰老影響的嚴重性。

此外，研究發現部分睡眠剝奪對大腦年齡的影響微乎其微。無論是長期每晚只睡5小時的慢性部分睡眠剝奪，還是僅僅一個晚上睡眠嚴重不足（只睡3小時）的急性部分睡眠剝奪，這些情況似乎都沒有顯著加速大腦的衰老過程。

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研究的積極發現是，這種由睡眠剝奪引起的大腦年齡增加是可逆的。通過一夜充足的睡眠，大腦可以得到明顯的修復，恢復到基線水平。

與完全睡眠剝奪不同，急性或慢性部分睡眠剝奪（如每晚只睡3小時或連續5晚只睡5小時）並未導致大腦衰老。

這項研究強調了充足睡眠對維持大腦健康和功能的重要性，以及睡眠剝奪可能對認知功能和長期健康帶來的風險。

參考

chu c, holst sc, elmenhorst em, et al. total sleep deprivation increases brain age prediction reversibly in multisite samples of young healthy adults. j neurosci. 2023 mar 22;43(12):2168-2177. doi: 10.1523/jneurosci.0790-22.2023