麥子峰，許鴻燕，馬寧*

睡眠大約占據(jù)了日常生活1/3的時間，睡眠的充足與否影響著生物體的各個方面，在維系個體正常的身體與心理功能上發(fā)揮著極其重要的作用。然而，睡眠缺失已成為當今社會越發(fā)嚴重的問題，其會打破個體正常的睡眠節(jié)律，使機體的運作節(jié)律發(fā)生改變，由此產(chǎn)生一系列身體和心理的健康隱患［1］。

實驗室研究睡眠缺失一般分兩種，第一種是急性睡眠剝奪，指個體在短期內(nèi)（一般為24～72 h）始終保持覺醒；另一種是部分睡眠抑制，指個體在一段時期每天的睡眠時長短于正常的睡眠時長（如連續(xù)5 d每天只睡4 h）［2］。迄今為止，大多數(shù)的睡眠缺失研究集中在急性睡眠剝奪，表明急性睡眠剝奪對各項認知和情緒功能以及腦機制均會造成明顯的損傷［3-7］。

認知與情緒功能并非相互獨立的，兩者既存在相互依存的關(guān)系又存在相互競爭的關(guān)系［8］，在急性睡眠剝奪的研究中，認知與情緒功能變化也存在交互影響，認知功能的損傷會影響個體對情緒信息的調(diào)控［9］。但絕大部分急性睡眠剝奪的研究僅關(guān)注了認知功能的變化、情緒功能變化，或者認知功能的損傷對情緒功能的影響。很少有研究者關(guān)注急性睡眠剝奪狀態(tài)下，情緒刺激對認知功能的影響。根據(jù)“認知-情緒雙補償模型”，情緒刺激在個體面對高負荷的認知任務(wù)時可以提高認知功能［10］，而急性睡眠剝奪對認知功能的損傷會導(dǎo)致個體陷入認知資源不足的狀態(tài)［3］，因此有必要整合急性睡眠剝奪影響認知與情緒功能的研究結(jié)果，梳理急性睡眠剝奪對認知與情緒功能的交互關(guān)系的影響，這可能有助于探討如何利用情緒刺激補償認知損傷。

本文通過梳理已有的研究成果，概述急性睡眠剝奪對認知與情緒功能的影響及其神經(jīng)機制，同時結(jié)合“認知-情緒雙補償模型”，提出假設(shè)解釋不同腦區(qū)在認知與情緒任務(wù)中不同睡眠狀態(tài)間變化的異同。結(jié)合以往研究，認為情緒刺激的出現(xiàn)可以補償急性睡眠剝奪后認知功能的損傷。此外，本文還結(jié)合了急性睡眠剝奪研究近年來的新進展，如動態(tài)功能連接技術(shù)的應(yīng)用、影響社會行為的神經(jīng)機制，為未來睡眠缺失的研究提供不同的研究思路。

1 急性睡眠剝奪對認知功能的影響及其神經(jīng)機制

急性睡眠剝奪對認知功能的影響涉及注意、工作記憶以及抑制控制功能的損傷，在行為層面體現(xiàn)為正確率的下降與反應(yīng)時的延長，在神經(jīng)機制層面體現(xiàn)為額頂注意網(wǎng)絡(luò)與突顯網(wǎng)絡(luò)激活程度的減弱，默認網(wǎng)絡(luò)（default mode network，DMN）負激活程度的減弱，以及丘腦在反應(yīng)遲緩時激活程度的減弱。

1.1 急性睡眠剝奪對認知功能的影響 注意是和意識緊密聯(lián)系的一種最為基礎(chǔ)的認知功能，是心理活動或意識在某一時刻所處的狀態(tài)。作為一切心理活動的起點，注意是受急性睡眠剝奪影響最明顯的認知功能［4］。精神運動警覺測試（psychomotor vigilance test，PVT）是在睡眠研究中測量持續(xù)性注意的經(jīng)典范式，反應(yīng)遲緩（反應(yīng)時>500 ms的試次）是PVT任務(wù)中備受關(guān)注的重要指標，反應(yīng)遲緩的出現(xiàn)與急性睡眠剝奪后個體處于似睡非睡的“微睡”狀態(tài)有著密切聯(lián)系，而急性睡眠剝奪會導(dǎo)致反應(yīng)遲緩數(shù)量的增多［11-12］。

工作記憶作為個體暫時的信息加工與儲存機制，與任務(wù)相關(guān)信息的瞬時表征有著密切聯(lián)系，其能夠保存被激活的信息，以備進行深入的加工分析［13］。以往研究通過N-back、數(shù)學(xué)運算、延遲匹配等任務(wù)發(fā)現(xiàn)急性睡眠剝奪后的個體在執(zhí)行工作記憶任務(wù)時反應(yīng)時變長，正確率降低［14-15］。

抑制控制能力，即個體根據(jù)任務(wù)需求或特定目的，抑制無關(guān)信息的刺激以保證順利完成任務(wù)的能力，在風(fēng)險決策任務(wù)中，能否根據(jù)當前風(fēng)險有效抑制沖動是個體作出恰當抉擇的關(guān)鍵。在經(jīng)典的抑制控制任務(wù)（如Go/No-go，Stroop等任務(wù)）中，急性睡眠剝奪會造成個體抑制控制能力下降，對無關(guān)刺激進行抑制的錯誤率上升［16］。

1.2 急性睡眠剝奪影響認知功能的神經(jīng)機制

1.2.1 額頂網(wǎng)絡(luò)（fronto-parietal network，F(xiàn)PN）與突顯網(wǎng)絡(luò) 關(guān)于急性睡眠剝奪影響注意與工作記憶的神經(jīng)機制的元分析研究結(jié)果顯示，急性睡眠剝奪對注意機制的影響主要涉及FPN，突顯網(wǎng)絡(luò)，以及丘腦（thalamus）等腦區(qū)的激活下降［7］。

FPN在注意任務(wù)中受影響的腦區(qū)有右背外側(cè)前額葉皮質(zhì)和雙側(cè)后頂葉［7］。FPN是與注意、工作記憶等基礎(chǔ)認知功能密切關(guān)聯(lián)的腦網(wǎng)絡(luò)，在工作記憶的研究中，急性睡眠剝奪的影響同樣體現(xiàn)為背外側(cè)前額葉皮質(zhì)與后側(cè)頂葉皮質(zhì)的激活下降［14-15］。

突顯網(wǎng)絡(luò)主要由前扣帶回與前腦島組成，參與對外界新異刺激的捕捉，并負責(zé)整合身體內(nèi)外部的感知覺信息，突顯網(wǎng)絡(luò)在信息從“被覺察”到“被意識”的過程中扮演著重要角色［17］。在注意任務(wù)中，背側(cè)前扣帶與前腦島的激活在急性睡眠剝奪后下降。而在抑制控制的研究中，僅有一項研究采用Go/Nogo任務(wù)并發(fā)現(xiàn)急性睡眠剝奪會使雙側(cè)前額葉皮質(zhì)以及右側(cè)前腦島的激活下降［18］。

1.2.2 丘腦 丘腦在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中扮演著“閥門”的角色，其負責(zé)控制從腦干處上行的覺醒信號的傳輸，是維持覺醒狀態(tài)的關(guān)鍵腦區(qū)［19］。在功能磁共振的研究中，丘腦的功能變化結(jié)果不一致［7，14］，部分注意與工作記憶的研究發(fā)現(xiàn)丘腦的激活程度在睡眠剝奪后會增強［20-21］，但CHEE等［11］隨后的研究發(fā)現(xiàn)，當將正確反應(yīng)的試次均納入分析時，丘腦的激活程度在睡眠剝奪后會增強，當只關(guān)注反應(yīng)遲鈍的試次時，丘腦的激活程度在睡眠剝奪后會減弱。隨后的研究中，將被試丘腦按行為表現(xiàn)在睡眠剝奪前后的變化程度分為睡眠剝奪敏感組與睡眠剝奪不敏感組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)睡眠剝奪敏感組的被試丘腦的激活程度在睡眠剝奪后會顯著下降，而睡眠剝奪不敏感的被試丘腦的激活程度不存在顯著的狀態(tài)間差異［22］。因為丘腦在急性睡眠剝奪前后的變化并不是純粹的激活程度減弱，所以有研究者認為丘腦在急性睡眠剝奪時處于一種“不穩(wěn)定的狀態(tài)”，丘腦的激活程度增強時可以彌補急性睡眠剝奪帶來的損傷，幫助個體維持正常的行為表現(xiàn)［6-7］，而丘腦的激活程度減弱時，個體會無法抑制睡眠剝奪的影響，導(dǎo)致反應(yīng)遲緩。

1.2.3 DMN DMN主要的腦區(qū)包括后扣帶回、內(nèi)側(cè)前額葉、頂下小葉等。在正常狀態(tài)下，DMN與任務(wù)相關(guān)腦區(qū)（如FPN）的激活情況是拮抗關(guān)系，即在執(zhí)行任務(wù)時，任務(wù)相關(guān)腦區(qū)激活增強的同時DMN的激活會受到抑制，這種拮抗關(guān)系的維持是個體集中資源以完成相應(yīng)任務(wù)的關(guān)鍵［23］。

急性睡眠剝奪除了會對任務(wù)相關(guān)的腦區(qū)造成損傷外，其對DMN的腦區(qū)也有影響。在注意［20］與工作記憶［14］的研究中均發(fā)現(xiàn)，急性睡眠剝奪后DMN的相關(guān)腦區(qū)（如內(nèi)側(cè)前額葉、后側(cè)扣帶回）的負激活程度與正常睡眠狀態(tài)相比會更弱，導(dǎo)致DMN在執(zhí)行任務(wù)時無法被有效抑制。進一步的相關(guān)分析與個體差異分析發(fā)現(xiàn)，后側(cè)扣帶回負激活的減弱程度與主觀睡意程度呈顯著正相關(guān)［20］，睡眠剝奪效應(yīng)敏感組的被試、后側(cè)扣帶回的負激活程度在睡眠剝奪狀態(tài)時會減弱，而睡眠剝奪效應(yīng)不敏感組的被試、后側(cè)扣帶回的負激活程度不存在顯著的狀態(tài)間差異［14］。此外，功能連接分析發(fā)現(xiàn)，DMN內(nèi)部的功能連接以及DMN與任務(wù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)間的功能連接在急性睡眠剝奪后均會降低［24］。上述結(jié)果說明，急性睡眠剝奪帶來的損傷不僅與任務(wù)相關(guān)腦區(qū)的功能變化有關(guān)，還可能涉及DMN的變化：急性睡眠剝奪會使DMN與任務(wù)相關(guān)腦區(qū)間拮抗連接減弱，導(dǎo)致DMN無法被有效抑制，從而影響認知資源在執(zhí)行任務(wù)時的調(diào)配。

1.2.4 “不穩(wěn)定狀態(tài)”理論 “不穩(wěn)定狀態(tài)”理論認為，隨著覺醒時間的推移，個體內(nèi)部的睡眠壓力會一直累積，而當內(nèi)部的睡眠壓力累積到一定程度時，睡眠壓力會與覺醒狀態(tài)的維持起沖突，使個體陷入“不穩(wěn)定”的狀態(tài)中［3］。這種“不穩(wěn)定狀態(tài)”與介于睡眠與覺醒間的“微睡狀態(tài)”類似，在PVT任務(wù)中，Lapse是“不穩(wěn)定狀態(tài)”的具體體現(xiàn)［11］，當對覺醒狀態(tài)的維持大于積累的睡眠壓力時，個體的行為表現(xiàn)仍可以維持在正常水平，而當睡眠壓力大于對覺醒的維持時，大腦無法抑制睡眠剝奪帶來的睡眠壓力的影響，導(dǎo)致反應(yīng)遲鈍。

急性睡眠剝奪影響注意和工作記憶的神經(jīng)機制存在著許多相同的變化，如FPN激活程度的減弱、DMN負激活程度的減弱、丘腦功能的“不穩(wěn)定狀態(tài)”，而且這些腦區(qū)的功能變化可以有效預(yù)測行為表現(xiàn)在急性睡眠剝奪前后的損傷。因此，KRAUSE等［6］整合了相關(guān)的研究結(jié)果，提出了可以解釋“不穩(wěn)定狀態(tài)”內(nèi)部神經(jīng)機制的理論模型。該模型認為，丘腦是急性睡眠剝奪影響認知能力的重要節(jié)點，急性睡眠剝奪會使丘腦的功能變得不穩(wěn)定，丘腦的激活增強時，腦干處上行的“覺醒信號”能正常傳輸?shù)阶⒁饩W(wǎng)絡(luò)與DMN，從而維持注意網(wǎng)絡(luò)與DMN間正常的拮抗關(guān)系；但當丘腦的激活下降時，覺醒信號會在丘腦處被截斷，無法繼續(xù)上傳到注意網(wǎng)絡(luò)與DMN，使兩者間的拮抗關(guān)系陷入混亂。在執(zhí)行任務(wù)時，DMN的激活無法被有效抑制會對FPN的正常激活造成干擾，使個體無法維持對目標刺激的注意，進而導(dǎo)致注意的短暫性脫離等行為表現(xiàn)的損傷（圖1，修改自KRAUSE等［6］的綜述）。

圖1 “不穩(wěn)定狀態(tài)”的神經(jīng)機制模型Figure 1 The neural mechanism for sleep-rested stable state vs sleepdeprived unstable state

2 急性睡眠剝奪對情緒功能的影響及其神經(jīng)機制

急性睡眠剝奪對情緒功能的影響主要體現(xiàn)在情緒識別與情緒調(diào)控兩個方面［5，25］。在神經(jīng)機制上，情緒功能的損傷與杏仁核、內(nèi)側(cè)前額葉［5］、背側(cè)前扣帶回以及前腦島激活程度的變化有關(guān)［26］。

2.1 急性睡眠剝奪對情緒功能的影響 在情緒識別方面，急性睡眠剝奪既影響對負性情緒的識別又影響對正性情緒的識別。處于急性睡眠剝奪狀態(tài)下的個體更傾向于將中性刺激視為負性［27］或正性刺激［28］，將非威脅性面孔錯誤地辨別為威脅性面孔［5］?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果，有研究者提出情緒敏感性理論，認為急性睡眠剝奪對情緒識別的影響與情緒效價的方向無關(guān)，而是通過降低個體對情緒效價的敏感性，使個體在面對效價模糊的刺激時會更多地誤判為效價程度更高的刺激［9］。此外，急性睡眠剝奪還會加劇對特定群體的內(nèi)隱偏見和警惕性［29-30］。

在情緒調(diào)控方面，有研究發(fā)現(xiàn)，急性睡眠剝奪與睡眠抑制均會使個體變得更易怒［31］，產(chǎn)生更多抑郁焦慮的消極情緒［32］。研究者通過加大任務(wù)難度、限制反應(yīng)時間、提供消極反饋等方式向受試者施加的壓力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)處于急性睡眠剝奪狀態(tài)下的受試者會報告更高的憤怒與敵對情緒［33］。因此，急性睡眠剝奪對情緒調(diào)控的影響包括兩個方面：（1）對負面信息過度關(guān)注，無法將注意力集中于積極的社會信息；（2）更傾向于采用非理性的方式宣泄情緒，無法采用正確的情緒管理策略［25］。

2.2 急性睡眠剝奪影響情緒的神經(jīng)機制 早期研究發(fā)現(xiàn)，急性睡眠剝奪后的個體在識別負性圖片時杏仁核的激活增強60%［34］，隨后的功能連接分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)前額葉與杏仁核之間的功能連接強度會減弱［35］。情緒相關(guān)理論認為焦慮障礙的產(chǎn)生源于杏仁核過度激活和前額葉失活，對情緒的正常感知依賴于內(nèi)側(cè)前額葉對杏仁核自上而下的調(diào)控。因此內(nèi)側(cè)前額葉與杏仁核的功能連接在急性睡眠剝奪后減弱，會妨礙前額葉對皮質(zhì)下區(qū)域的情緒信號有效地整合，進而引發(fā)情緒功能紊亂［9］。

近期研究發(fā)現(xiàn)，急性睡眠剝奪對情緒功能的影響還涉及背側(cè)前扣帶回激活的增強與前腦島激活程度的減弱，在觀看容易引發(fā)焦慮情緒的視頻時，急性睡眠剝奪會造成內(nèi)側(cè)前額葉的激活程度下降，杏仁核以及背側(cè)前扣帶回過度激活［26］。在對非威脅性與威脅性面孔的情緒識別任務(wù)中，急性睡眠剝奪后的個體在面對非威脅性面孔時背側(cè)前扣帶回的激活程度會增強，面對威脅性面孔時前腦島的激活程度會減弱［5］。

情緒敏感性理論得到上述功能磁共振研究結(jié)果的支持。在分辨威脅性面孔與非威脅性面孔的任務(wù)中，前扣帶回與前腦島的異常激活，導(dǎo)致前腦島與前扣帶回各自在面對不同情緒效價面孔時的激活無差異。突顯網(wǎng)絡(luò)既與注意、工作記憶等認知功能相關(guān)，也與“厭惡”“威脅”等負性情緒的感知有著密切關(guān)聯(lián)［10］，在正常狀態(tài)下，面對非威脅性面孔時前扣帶回與前腦島的激活會較弱，面對威脅性面孔時的激活會增強，兩個腦區(qū)在各自面對不同效價刺激時激活的差異是維系正常情緒識別功能的關(guān)鍵［26］。但在急性睡眠剝奪后，前扣帶回與前腦島各自在面對不同效價刺激時的激活程度均不存在差異，造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)對情緒效價的敏感性降低，導(dǎo)致個體會更多地將非威脅性面孔判別為威脅性面孔［5］。

3 小結(jié)與展望

在行為層面，急性睡眠剝奪對情緒功能的影響體現(xiàn)為將中性刺激識別為情緒效價更高的刺激，無法有效調(diào)節(jié)壓力情境帶來的負性情緒。在神經(jīng)機制層面，急性睡眠剝奪的影響不僅體現(xiàn)在情緒相關(guān)腦區(qū)杏仁核激活的減弱上，還涉及認知功能相關(guān)腦區(qū)內(nèi)側(cè)前額葉激活的減弱，還會引起既參與認知功能也參與情緒功能的背側(cè)前扣帶回激活的增強、前腦島激活的減弱。

從行為到神經(jīng)機制的層面，本文梳理了關(guān)于急性睡眠剝奪在認知與情緒功能上的研究結(jié)果；在行為層面，急性睡眠剝奪會使個體在注意、工作記憶以及抑制控制任務(wù)中的行為表現(xiàn)受損，還會使個體在執(zhí)行情緒識別任務(wù)時更傾向于將中性刺激識別為情緒效價更高的刺激，也會導(dǎo)致個體無法有效調(diào)節(jié)壓力情境帶來的負性情緒。在神經(jīng)機制層面，急性睡眠剝奪對認知功能的影響體現(xiàn)在FPN、背側(cè)前扣帶回、前腦島等腦區(qū)激活程度的減弱，DMN相關(guān)腦區(qū)負激活程度的減弱，以及丘腦激活的“不穩(wěn)定狀態(tài)”。在情緒功能中，則體現(xiàn)為杏仁核的過度激活，內(nèi)側(cè)前額葉激活程度的減弱，杏仁核與內(nèi)側(cè)前額葉功能連接的減弱，以及背側(cè)前扣帶回激活程度的增強和前腦島激活程度的減弱。

對比上述研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)前額葉與突顯網(wǎng)絡(luò)的腦區(qū)在認知與情緒任務(wù)中均存在顯著的狀態(tài)間差異，其中前額葉激活的減弱可能與急性睡眠剝奪所引發(fā)的認知資源不足的狀態(tài)有關(guān)［3］，而突顯網(wǎng)絡(luò)的變化則可能與認知資源的調(diào)控功能的受損有關(guān)。下文會圍繞突顯網(wǎng)絡(luò)在認知與情緒功能中的調(diào)節(jié)作用［10］，來解釋急性睡眠剝奪在影響認知與情緒功能的神經(jīng)機制中的異同。最后總結(jié)動態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與社會任務(wù)在急性睡眠剝奪的前沿研究中的應(yīng)用，并提出未來睡眠剝奪研究可以繼續(xù)探索的方向。

3.1 “認知-情緒雙補償模型”——突顯網(wǎng)絡(luò)對情緒與認知功能的調(diào)控 在“認知-情緒雙補償模型”中，突顯網(wǎng)絡(luò)在認知與情緒功能中扮演著“調(diào)節(jié)者”的角色，參與調(diào)控認知資源在認知與情緒功能間的分配。當面對中性刺激時，背側(cè)前扣帶回與前腦島在個體執(zhí)行認知負荷更大的任務(wù)時激活會增強，以協(xié)助個體調(diào)用認知資源更好地完成任務(wù)［10］。因此，突顯網(wǎng)絡(luò)在認知任務(wù)中激活程度的減弱說明急性睡眠剝奪對認知資源的調(diào)控系統(tǒng)的損傷，導(dǎo)致大腦無法調(diào)用更多的認知資源補償急性睡眠剝奪對認知功能的影響。

在正常人群的研究中，背側(cè)前扣帶回與前腦島的功能變化是一致的，在加工情緒刺激時，當任務(wù)的認知負荷較小時，由于突顯網(wǎng)絡(luò)是對新異刺激敏感的腦區(qū)，背側(cè)前扣帶回與前腦島激活增強，導(dǎo)致注意資源被情緒刺激吸引，造成對認知功能的干擾，但當認知負荷較大時，背側(cè)前扣帶回與前腦島激活減弱，大腦會抑制對情緒信息的關(guān)注，同時杏仁核的激活會減弱，但視覺皮質(zhì)的激活會增強，從而補償認知功能、提高認知任務(wù)上的表現(xiàn)［10］。

但在急性睡眠剝奪影響情緒功能的研究中，背側(cè)前扣帶回與前腦島存在不一致的狀態(tài)間變化。其中值得注意的是，背側(cè)前扣帶回激活的增強在觀看焦慮視頻與識別威脅面孔的兩個任務(wù)中均有出現(xiàn)，但前腦島激活的減弱僅出現(xiàn)在威脅面孔的識別任務(wù)中，因此這種不一致的變化可能是因為背側(cè)前扣帶回是受睡眠剝奪影響更敏感的腦區(qū)。

而前腦島激活的減弱認為與GOLDSTEINPIEKARSKI等［5］的威脅面孔識別任務(wù)的難度相關(guān)，該任務(wù)所使用的面孔刺激是由電腦生成的情緒效價模糊的圖片，這與其他使用真實圖片的情緒辨別任務(wù)相比會給受試者帶來更大的認知負荷?；贚UO等［10］研究，在負性情緒刺激的條件下，個體在執(zhí)行認知負荷大的任務(wù)時前腦島以及杏仁核的激活會減弱，所以在其他認知負荷較低的情緒識別研究中并沒有發(fā)現(xiàn)前腦島激活的減弱，而在GOLDSTEIN-PIEKARSKI等［5］研究中的威脅面孔識別任務(wù)中也沒有出現(xiàn)杏仁核的過度激活。因此，前腦島激活的減弱，說明大腦在嘗試抑制對情緒效價過多的關(guān)注，但背側(cè)前扣帶回的過度激活可能破壞了大腦對情緒信息的調(diào)控，導(dǎo)致處于急性睡眠剝奪狀態(tài)下的個體最后無法有效控制對情緒信息的感知。

從“認知-情緒雙補償模型”出發(fā)能部分解釋急性睡眠剝奪在認知與情緒功能上神經(jīng)機制變化的異同，在認知與情緒任務(wù)中內(nèi)側(cè)前額葉激活的減弱說明急性睡眠剝奪后個體會處于認知資源匱乏的狀態(tài)，在面對認知負荷較高的情緒任務(wù)時，前腦島激活的減弱可能代表大腦在嘗試調(diào)控情緒功能中的認知資源以彌補認知功能的損傷。通過情緒Go/No-go任務(wù)發(fā)現(xiàn)，負性刺激可以補償睡眠剝奪對認知表現(xiàn)的損傷并使擊中率提高到比正常狀態(tài)時更高的水平，該研究從行為層面支持了對突顯網(wǎng)絡(luò)在急性睡眠剝奪前后激活變化的解釋，但僅停留在行為層面，無法從腦機制上驗證突顯網(wǎng)絡(luò)在其中發(fā)生的變化［36］。過往在情緒功能上的研究均僅關(guān)注睡眠剝奪對情緒識別或情緒調(diào)控等情緒功能的影響，未來研究可以從行為與腦機制的層面進一步探討情緒刺激對睡眠剝奪效應(yīng)的補償機制，這將有助于進一步理解睡眠剝奪對突顯網(wǎng)絡(luò)的影響機制，并且能幫助人們在現(xiàn)實的生活與工作中利用情緒刺激調(diào)節(jié)由睡眠不足帶來的認知損傷。

3.2 動態(tài)功能連接分析——探討急性睡眠剝奪神經(jīng)機制的新方法 根據(jù)“不穩(wěn)定狀態(tài)”理論的假設(shè)，睡眠剝奪的個體會在微睡眠與覺醒維持兩種狀態(tài)間切換。因此丘腦、DMN、FPN等相關(guān)腦區(qū)之間的關(guān)系會隨不同“狀態(tài)”的切換而有所變化。但之前的研究大都采用靜態(tài)的功能連接分析，即計算大腦在掃描期間的平均功能連接，容易掩蓋“不穩(wěn)定狀態(tài)”的動態(tài)變化及其神經(jīng)活動。不同于傳統(tǒng)的靜態(tài)功能連接分析，動態(tài)功能連接通過滑動時間窗與聚類分析等降維的方法結(jié)合，將長時段的數(shù)據(jù)切割成連續(xù)的若干小段，并計算出不同的“神經(jīng)活動狀態(tài)”隨時間推移的動態(tài)變化［37］。

WANG等［38］研究者首先將動態(tài)功能連接分析應(yīng)用到睡眠剝奪的研究中，在睡眠剝奪狀態(tài)下的靜息狀態(tài)與任務(wù)狀態(tài)的腦成像數(shù)據(jù)中分離出“高警覺狀態(tài)”和“低警覺狀態(tài)”兩種不同的大腦活動狀態(tài)，并且發(fā)現(xiàn)Lapse的數(shù)量與“高警覺狀態(tài)”所占時長呈負相關(guān)，與“低警覺狀態(tài)”呈正相關(guān)。而且，這兩種“神經(jīng)活動狀態(tài)”的功能連接間的差異與靜態(tài)功能連接分析中正常睡眠和急性睡眠剝奪狀態(tài)間的差異具有很高的相似性［39］，說明即使處于急性睡眠剝奪的極端狀態(tài)下，大腦在部分時間點上（即處于高警覺狀態(tài)的時候）可以維持正常的活動模式。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，在正常睡眠時分離出的“高警覺狀態(tài)”與“低警覺狀態(tài)”可以預(yù)測個體在長期睡眠抑制后的行為表現(xiàn)［40］。通過動態(tài)功能連接所分離出的“神經(jīng)活動狀態(tài)”的特征（如停留時間、轉(zhuǎn)換比例）在急性睡眠剝奪前后的變化與行為表現(xiàn)的變化有顯著相關(guān)關(guān)系［41］。

這些成果進一步驗證了動態(tài)功能連接分析在揭示“不穩(wěn)定狀態(tài)”理論上的有效性。未來研究可以進一步將動態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析與腦網(wǎng)絡(luò)的拓撲屬性相結(jié)合（如小世界屬性、模塊化分析、全局效率等）［42］，這有助于分離出與睡眠缺失關(guān)系更為密切的腦功能指標，完善“不穩(wěn)定狀態(tài)”的神經(jīng)模型。

3.3 睡眠缺失對社會行為的影響 社會行為泛指由社會刺激所引發(fā)的人類活動（如合作、競爭、信任等）。睡眠缺失對社會行為的影響體現(xiàn)在多個方面，如減少利他行為［43］、拒絕合作［44］、共情的敏感性降低［45］。相比于認知行為任務(wù)，社會行為的研究范式更具創(chuàng)新性，也更貼近人們的日常生活，因此對睡眠缺失影響社會行為的研究也更具現(xiàn)實意義，是未來睡眠缺失研究的熱點之一。但由于社會行為的復(fù)雜性，大部分睡眠缺失與社會行為的研究仍停留在行為層面。未來的研究需要更多地參考社會神經(jīng)科學(xué)的實驗設(shè)計與分析方法。如BENSIMON等［46］對孤獨感與社交回避的研究，靈活地將線上調(diào)查、行為研究、磁共振掃描等多種研究方式相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)急性睡眠剝奪會導(dǎo)致心理理論網(wǎng)絡(luò)的激活減弱，臨近空間網(wǎng)絡(luò)的激活增強，而且睡眠剝奪前后臨近空間網(wǎng)絡(luò)的增強程度可以顯著預(yù)測個體社交距離的變化。這項研究為進一步探討睡眠缺失情況下腦活動與社會行為變化的關(guān)系提供了重要啟示。此外，利用靜息態(tài)的磁共振技術(shù)研究睡眠缺失對個體社會功能的影響（如恐懼記憶）［47］是另一個切實可行的途徑。

作者貢獻：麥子峰進行文章的構(gòu)思及撰寫、文獻收集及整理；許鴻燕進行文章的設(shè)計及修訂；馬寧負責(zé)文章的構(gòu)思、修改及審校，對文章整體負責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。