1. 研究背景
一场完整的睡眠是由数个睡眠周期构成的。一个睡眠周期的时长约为90分钟，根据脑电波形和顺序先后分为极浅睡期（N1期）、浅睡期（N2期）、深睡期（N3期）和快速眼动期（REM期）。前三个阶段合称为非快速眼动期（NREM）。
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孤独症儿童普遍存在睡眠问题，但孤独症儿童的睡眠特征尚无准确定论，孤独症与睡眠异常之间的内在联系还需深入探究。现有研究结论之间存在差异和分歧，这可能是由于睡眠脑电监测普遍在实验室环境下进行，易出现“首夜效应”，造成数据失准。
美国斯坦福大学医学院的Makoto Kawai等人使用便携式多导睡眠监测仪记录了孤独症儿童和健康儿童在居家环境下的睡眠脑电，揭示了孤独症儿童的睡眠脑电异常和睡眠结构异常，并发现孤独症核心症状与睡眠结构异常相关。该项研究成果于2022年11月发表在睡眠医学权威期刊《Sleep》上。
图片来源：Bryant PA, et al. Sick and tired: does sleep have a vital role in the immune system?
Nature Reviews Immunology, 2004, 4: 457–467.
2. 研究方法
本项研究共招募53名6-18岁的孤独症儿童和66名同年龄段的健康儿童，使用便携式多导睡眠监测仪（PSG）在家中监测孩子的睡眠脑电图。然后，由专业人员通过孤独症诊断访谈量表（ADI-R）评估孤独症儿童的核心症状程度，分析其与异常睡眠指标之间的关联。
3. 研究结果
1）孤独症儿童睡眠时长减少、睡眠结构异常
研究发现，孤独症儿童的睡眠总时长显著减少，较健康儿童平均减少54分钟。除睡眠时长减少以外，数据表明孤独症儿童的睡眠结构也出现异常，具体表现为快速眼动睡眠潜伏期（即从入睡到进入第一个快速眼动睡眠的时长）显著延长，较健康儿童平均增加29分钟；同时快速动眼睡眠比例显著减少、深睡眠比例显著增加，分别较健康儿童降低了近4个百分点和提高了近8个百分点。这表明孤独症儿童的睡眠同时出现时长减少和结构异常的问题。
2）孤独症儿童深睡眠期间脑电功率异常
研究人员分析了受试儿童各睡眠阶段的脑电波功率，构建了孤独症儿童和健康儿童的睡眠脑电功率谱，发现孤独症儿童深睡眠脑电（δ波）功率显著高于健康儿童。
随着儿童年龄增长和神经系统发育，大脑皮层出现神经元数量减少和突触修剪，同时皮层下神经纤维的髓鞘化程度升高，即大脑中灰质减少、白质增加。这一发育过程有助于巩固强化重要的记忆与技能，弱化削减不必要的记忆与神经连接，使大脑的工作效率和认知功能得以提高，同时伴随深睡眠比例和深睡眠脑电功率的下降。
人在快速动眼睡眠阶段，代谢有所加快，大脑中消耗的物质得以合成和补充，从而修复脑功能损伤、促进脑功能发育，并为白天的神经活动蓄积能量。与此同时，大脑对白天感知到的各种信息加以整合和存储，并将其转化为长期记忆，一些已有记忆可得到巩固和强化。在这一阶段，大脑活动较为活跃，记忆功能得到改善和促进，做梦也是发生在这一时期。
孤独症儿童快速动眼睡眠比例减少、深睡眠比例和脑电功率增加，间接反映了孤独症儿童大脑皮层发育迟缓、记忆与认知的发展受损，这与孤独症的核心症状相符，提示孤独症儿童的核心症状与睡眠结构异常之间可能具有联系。
3）孤独症儿童核心症状程度与深睡眠比例正相关
研究人员进一步发现孤独症儿童在ADI-R测评中的“兴趣狭窄与重复刻板行为”模块得分与其深睡眠比例呈现极为显著的正相关关系（p<0.001），且这种关联在青春期（11-18岁）孤独症儿童中更加明显。提示深睡眠比例越高的孤独症儿童其兴趣狭窄与重复刻板行为程度越高。
4. 小结
1）孤独症儿童睡眠结构异常，快速眼动睡眠减少、深睡眠比例增加，同时睡眠总时长减少、深睡眠脑电（δ波）功率增加；
2）深睡眠占比越高的孤独症儿童，其兴趣狭窄与重复刻板行为程度越高；
3）深睡眠比例异常增加间接反映孤独症儿童大脑皮层发育迟缓，认知与记忆功能受损。
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