摘要：熬夜影響睡眠質(zhì)量有害健康是多數(shù)人的共識，但幾點睡覺才算熬夜？熬夜后補覺能補回來嗎？Nature子刊發(fā)表的研究成果或許能夠解答這些問題。

睡眠是人類必不可少的生命活動，其質(zhì)量的好壞與機體能否正常運轉(zhuǎn)互為因果。熬夜影響睡眠質(zhì)量有害健康是多數(shù)人的共識（詳見：你熬過的夜，都體現(xiàn)在斷裂的DNA上），但幾點睡覺才算熬夜？熬夜后補覺能補回來嗎？Nature子刊發(fā)表的研究成果或許能夠解答這些問題。

2022年4月28日，上海復旦大學和英國劍橋大學研究團隊在Nature Aging發(fā)表題為“The brain structure and genetic mechanisms underlying the nonlinear association between sleep duration, cognition and mental health”的研究成果（圖1）[1]。此項研究旨在探索睡眠時長與遺傳機制和大腦結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)系，通過11年的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)最佳睡眠時間約為7小時，睡眠時間不足和過度都與認知能力下降顯著相關(guān)，遺傳機制和大腦結(jié)構(gòu)變化可能是睡眠時間與認知、心理健康之間非線性關(guān)系的基礎(chǔ)。

圖1 研究成果（圖源：Nature Aging）

此項研究的目標有四個：首先，調(diào)查睡眠時間與各種心理健康狀況和認知表現(xiàn)之間是否存在非線性關(guān)聯(lián)；其次，利用神經(jīng)影像學數(shù)據(jù)研究睡眠時間與大腦結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；再者，使用結(jié)構(gòu)方程模型探索睡眠、多基因風險評分（Polygenic Risk Score，PRS）、大腦結(jié)構(gòu)、心理健康和認知功能之間的關(guān)系；最后，通過縱向分析和中介分析來檢驗睡眠時長、認知和心理健康的方向性和直接關(guān)聯(lián)性（圖2）。

圖2 研究指南（圖源：[1]）

研究人員使用英國生物銀行502536名參與者的數(shù)據(jù)，其中498277名年齡在38-73歲之間（55%為女性）的參與者完成了基線睡眠時間的數(shù)據(jù)提供，其平均睡眠時間為7.15±1.11小時；48511名年齡在44-82歲之間的參與者提供了后續(xù)神經(jīng)成像數(shù)據(jù)，且其平均睡眠時間為7.15±1.05小時。其中，基線數(shù)據(jù)是在2006年至2010年間評估的，神經(jīng)影像學數(shù)據(jù)是從2014年開始收集的，這也解釋了兩組數(shù)據(jù)中參與者年齡范圍的差異。此外，本研究還使用39692名參與者的腦成像和遺傳數(shù)據(jù)，以及156886名參與者在隨訪時完成的在線心理健康問卷（Mental Health Questionnaire，MHQ）數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1、人類最佳睡眠時長為大約7小時，且與認知功能和心理健康之間存在有益關(guān)聯(lián)；
2、睡眠時間不足或過度與心理健康癥狀（焦慮癥狀、抑郁癥狀、躁狂癥狀、精神痛苦、自殘行為、心理創(chuàng)傷、幸福感）、認知功能不佳（智力、數(shù)字記憶、配對匹配識別、反應(yīng)時間、跟蹤能力）之間存在正相關(guān)關(guān)系；
3、睡眠持續(xù)時間和大腦結(jié)構(gòu)之間存在非線性關(guān)聯(lián)，睡眠持續(xù)時間不足或過長與較小的腦容量、面積和厚度有關(guān)；
4、與40歲的中年人口相比，65歲以上人口的睡眠時間與認知功能和心理健康之間的關(guān)聯(lián)逐漸減弱，不同年齡組的睡眠持續(xù)時間與認知和心理健康之間明顯的非線性關(guān)聯(lián)；
5、縱向分析的結(jié)果表明睡眠時間不足和過長都與中老年人群的后續(xù)認知能力受損有關(guān)，睡眠的遺傳結(jié)構(gòu)可能通過大腦結(jié)構(gòu)的中介作用導致行為變化，例如抑郁癥和認知功能下降。

此項研究使用了英國生物庫的大量樣本，全面描述了睡眠時間與大腦結(jié)構(gòu)、心理健康和認知功能之間的非線性關(guān)聯(lián)，證明了這些非線性聯(lián)系從中年人到老年人都不同，且基線睡眠時間與抑郁癥狀和8年后的認知之間存在縱向關(guān)聯(lián)，從遺傳學、大腦結(jié)構(gòu)和最終行為等方面明確了這一過程背后可能的機制。

但是，此項研究仍有不足之處。首先，此研究只分析了總睡眠時間，而沒有分析其他睡眠指標；其次，睡眠持續(xù)時間是通過自我報告的問卷進行評估的，這可能會帶來一些誤差，因為英國生物庫有一種“健康志愿者”的選擇偏見，研究中使用的睡眠時間數(shù)據(jù)主要是由健康者報告的；再者，研究中使用了在線MHQ定量測量心理健康癥狀，但MHQ不是診斷標準且MHQ分數(shù)是在基線評估數(shù)年后獲得的。

研究人員指出：“人們應(yīng)長期保持約7小時的規(guī)律性睡眠，對于那些從事需要輪班或出差的工作人員來說，這項建議對于保持心理、心理以及認知功能的健康可能特別重要。控制7小時睡眠時間的干預(yù)措施可能有益于心理健康，并減少精神癥狀。”

2020年3月23日，美國印第安納州圣母大學研究團隊在Nature Partner Journals digital medicine發(fā)表題為“Deviations from normal bedtimes are associated with short-term increases in resting heart rate”的研究成果（圖3）[2]。研究針對規(guī)律性睡眠對健康的影響，發(fā)現(xiàn)當晚于平時規(guī)律性就寢時間30min到1h時，靜息心率（Resting Heart Rate，RHR）便會顯著升高，且這種升高會持續(xù)到第二天。

圖3 研究成果（圖源：[2]）

此項研究耗時4年，以557名在校大學生為研究對象，記錄并分析了受試者255736次睡眠時間及就寢過程中的RHR（圖4）（表1）。RHR是心血管健康的重要生物標記，較高的RHR是增加全因和心血管死亡風險的獨立因素，也是熬夜對健康影響的直觀反映。人類心跳每分鐘增加一次，全因死亡風險就會增加3%，心血管疾病風險增加1%。

圖4 研究設(shè)計流程圖（圖源：[2]）

表1 研究期間研究隊列人口統(tǒng)計、行為和睡眠特征的概述
數(shù)據(jù)來源：[2]

研究結(jié)果表明：

1、保持就寢規(guī)律的人RHR最低，而晚睡時間越長，RHR越高；
2、晚睡30分鐘對RHR影響不大，RHR增加的幅度在10%左右，但是晚睡時間超過一個小時，RHR增加的幅度高達40%左右，晚睡3小時后，RHR增加幅度高達200%以上；
3、晚睡增加的RHR可持續(xù)到第二天下午6點；
4、早睡參與者的RHR同樣顯著高于規(guī)律性就寢者。在睡眠的第七個小時，規(guī)律性就寢者卻比早睡1到2小時的人具有更高的靜息心率，但第二天醒來后這種現(xiàn)象消失了，到了下午7點左右，規(guī)律性就寢者卻比所有早睡的人均具有更高的RHR。

研究人員表示：“熬夜并沒有準確的時間，熬夜并不意味著你是凌晨1點睡還是凌晨3點睡，只要每天不在一個規(guī)律性范圍時間睡覺，就會對你的RHR產(chǎn)生影響。早睡同樣為RHR帶來負面影響，但對睡醒后的積極影響仍需要繼續(xù)探討。建議大家在保持充足的睡眠時長的同時保持就寢時間的規(guī)律性。”

2019年3月，美國科羅拉多大學睡眠與時間生物學實驗室Kenneth P. Wright Jr.研究團隊在Cell子刊Current Biology發(fā)表題為“Ad libitum Weekend Recovery Sleep Fails to Prevent Metabolic Dysregulation during a Repeating Pattern of Insufficient Sleep and Weekend Recovery Sleep”的研究成果（圖5）[3]。研究結(jié)果表明，周末補覺不僅不能阻止與睡眠時間不足相關(guān)的胰島素敏感性降低，還會破壞晝夜節(jié)律，使情況惡化。

圖5 研究成果（圖源：[3]）

在此項研究中，研究人員招募了36名年齡均在25歲左右的志愿者（男女各18名），且志愿者BMI（Body Mass Index）均在22 kg/m2左右。在為期13天的試驗周期中，這些志愿者被分成了三組：對照組（9小時睡眠，n=8）、周末不補覺組（5小時睡眠，n=14）和周末補覺組（5個工作日5小時睡眠+2個周末補覺+2個工作日5小時睡眠，n=14）。試驗開始的前3天，所有人每晚睡8個小時，隨后按照分組設(shè)計進行試驗（圖6）。通過檢測志愿者胰島素敏感性、褪黑素水平和能量變化，評估周末補覺帶來的影響。

圖6 實驗方案（圖源：[3]）

研究結(jié)果表明：

1、在補充睡眠方面，周末補覺組平均比第一組多睡了1.1個小時，無法彌補5個工作日的睡眠缺失；
2、在晝夜節(jié)律方面，周末補覺組晝夜節(jié)律延遲，褪黑素的水平變化與睡眠開始和結(jié)束時間失去了一致性，時間差比第二組延長近1個小時，比第一組延長近2個小時；
3、在全身胰島素敏感性方面，第12天時，雖然所有志愿者胰島素敏感性都所有下降，但是周末不補覺組志愿者的下降13%，而周末補覺的志愿者下降9%-27%；
4、在能量攝入方面，周末補覺組餐后能量攝入和體重與對照組相比有所增加；
5、在性別差異方面，女性的總睡眠時間低于男性，女性的能量攝入量可降至基線水平，而男性則沒有降低。

通過總結(jié)以上研究結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)周末補覺不僅不能帶來積極結(jié)果，反而會打亂晝夜節(jié)律，讓下個工作周期的情況更加惡化，得不償失。為此，Kenneth P. Wright Jr.博士建議：“周末補覺是徒勞，大家應(yīng)該盡量在工作日多睡會！”

看完以上研究，相信您對如何科學睡覺有了答案：在遵循晝夜節(jié)律的基礎(chǔ)上，養(yǎng)成個人睡眠習慣，并保持每晚大約7個小時的規(guī)律睡眠。睡覺也是一場修行，只有在自律的支撐下，才能構(gòu)建強健的體魄！

[1] Li, Y., Sahakian B.J., Kang J, et al. The brain structure and genetic mechanisms underlying the nonlinear association between sleep duration, cognition and mental health. Nat Aging (2022). https://doi.org/10.1038/s43587-022-00210-2
[2] Faust L, Feldman K, Mattingly SM, et al. Deviations from normal bedtimes are associated with short-term increases in resting heart rate. NPJ Digit Med. 2020 Mar 23;3:39. doi: 10.1038/s41746-020-0250-6. PMID: 32219180; PMCID: PMC7090013.
[3] Depner CM, Melanson EL, Eckel RH, et al. Ad libitum Weekend Recovery Sleep Fails to Prevent Metabolic Dysregulation during a Repeating Pattern of Insufficient Sleep and Weekend Recovery Sleep. Curr Biol. 2019 Mar 18;29(6):957-967.e4. doi: 10.1016/j.cub.2019.01.069. Epub 2019 Feb 28. PMID: 30827911.