Sleep Spindle and Infraslow Oscillation Patterns in Children With Autism Spectrum Disorder

资料来源: 刘K、孙B、王BK、陈J、Westover MB、田FY、孙H、孔XJ。 (2026)。自闭症谱系障碍儿童睡眠纺锤波和次慢振荡的脑电图研究。 睡眠研究杂志,35(4),e70309。 DOI:10.1111/jsr.70309。开放获取(CC BY-NC-ND 4.0)。


睡眠纺锤波是西格玛频率范围(11 至 16 Hz)内大脑振荡活动的短暂爆发,是非快速眼动 (NREM) 睡眠的标志。它们由丘脑皮质回路产生,在记忆巩固、感觉门控和突触可塑性中发挥着明确的作用。近年来,研究人员将注意力转向这些微观结构睡眠特征在神经发育状况下的差异,例如自闭症谱系障碍(ASD),其中睡眠障碍和丘脑皮质功能障碍很常见。 《睡眠研究杂志》上发表的一项新的开放获取研究现在首次提供了患有自闭症谱系障碍 (ASD) 幼儿的纺锤体和下慢振荡 (ISO) 异常的一些空间图。


主要发现概览

  • 与一般发育中的同龄人相比,患有 ASD 的儿童通过右额叶电极 (F8) 处的慢振荡 (SO) 相位对纺锤波频率的调节明显更大(beta = 0.232,SE = 0.065,p = 0.000789)。这种效应在多重比较的严格校正后仍然存在。
  • 在两组中,包括刚一岁多的儿童,西格玛带功率中近 0.02 Hz 的次慢振荡峰值都可以通过视觉识别。校正后未发现 ISO 峰值频率或振幅存在显着组间差异。
  • 在患有 ASD 的男性中,后部和颞部区域的相对 ISO 功率与儿童自闭症评定量表 (CARS) 上的自闭症严重程度评分呈正相关,效应大小范围为 r = 0.57 至 r = 0.69。
  • 校正后,ASD 组和典型发育组之间的纺锤体密度、形态和 SO 纺锤体共现没有显着差异。

为什么重要

这项研究解决了文献中的一个重大空白。先前的工作已经记录了患有自闭症谱系障碍的年龄较大的儿童和成人的纺锤体缺陷,但由于早期研究中使用的脑电图通道数量有限,人们对这些异常的空间分布知之甚少。通过对 1 至 5 岁的儿童使用 32 通道脑电图,作者能够更精确地绘制区域差异图。特别是在右额叶部位 SO 纺锤体频率调制升高的发现表明早期 ASD 存在局灶性丘脑皮质失调。这与一个更广泛的假设相一致,即睡眠微结构的破坏可能会导致该疾病的神经发育轨迹。

这项研究还为越来越多的关于次慢振荡(0.005 至 0.03 Hz 范围内的节律波动)的文献做出了贡献,这些波动在数十秒内调节纺锤体活动。在动物模型中,这些振荡与去甲肾上腺素系统和类淋巴清除率有关,但它们在儿科人群中的研究仍然不足。即使在 1.05 岁的幼儿中也可以检测到亚慢峰,这一证明为纵向研究这种调节机制如何发展打开了大门。

一项探索性的性别特异性分析揭示了有趣的模式。在患有 ASD 的男性中,较高的低功率与较严重的症状相关。在女性中,SO-纺锤体调节与自闭症严重程度之间的关系显示出相反的方向,尽管女性子样本很小(n = 6),并且必须谨慎解释这些发现。


研究设计和参与者

研究人员在中国深圳招募了 64 名儿童,最终分析样本为 53 名儿童(26 名患有自闭症谱系障碍,27 名正常发育对照;年龄为 1.1 至 5.1 岁)。为了鼓励白天睡眠而进行 5 至 6 小时的部分睡眠剥夺后,在上午 9 点至下午 3 点之间的自然睡眠期间记录 32 通道脑电图。睡眠分期遵循 AASM 儿科指南。主轴检测使用经过验证的基于小波的算法,并通过西格玛带功率时间序列的多锥谱估计来分析次慢振荡。


底线

右额头皮位置的慢振荡纺锤体耦合改变是自闭症谱系障碍幼儿睡眠微观结构差异的空间特异性标志。下慢振荡虽然在全球范围内各组之间没有差异,但与临床严重程度具有性别特异性相关性。这些发现表明,丘脑皮质协调紊乱是 ASD 的一个早期特征,并强调了密集脑电图在儿科睡眠研究中的价值。


参考文献:刘K,孙B,王BK,等。自闭症谱系障碍儿童睡眠纺锤波和次慢振荡的脑电图研究。 J睡眠研究。 2026;35(4):e70309。 doi:10.1111/jsr.70309.

婷 翻译

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