睡眠在儿童青少年脑发育与精神心理健康中发挥着重要作用,但令人担忧的是,儿童青少年睡眠问题非常普遍。儿童青少年身心发展处于快速变化阶段,包括认知能力、情绪调控能力、社会交往能力,以及潜在的大脑结构和功能,都经历了显著的发育变化。而这些发育、发展都离不开健康的睡眠,睡眠不足和睡眠紊乱会干扰大脑正常的发育过程和功能的发挥,进而对儿童青少年的身心健康和认知学习能力造成损害。本章节着重介绍睡眠对儿童青少年情绪、心理以及行为等功能方面的影响。
儿童青少年的心理、行为问题在诊断系统中包括在儿童期起病的神经发育障碍,以及在成人中也可以起病,但比较早发的精神心理问题(例如焦虑障碍、抑郁障碍等)。
神经发育障碍包括注意缺陷多动障碍、孤独症谱系障碍、智力发育障碍、学习技能障碍等,是没有脑器质性疾病证据的前提下,在认知、情感、注意力、智力或学校相关技能等方面发育落后的一组疾病。注意缺陷多动障碍主要表现为注意力不集中,多动冲动两大核心症状,在学龄期儿童中患病率达5%以上。孤独症谱系障碍是一种以社交障碍、重复刻板行为,以及局限狭窄的兴趣为核心特征的神经发育障碍。美国报道患病率为2.3%,由于缺乏早期识别和诊断,我国2013 年报道患病率为0.7%。智力发育障碍是在神经系统成熟之前(18 岁),出现智力发育落后,即智商(intelligence quotient,IQ)低于70,以显著的社会适应不良为主要特征,估计患病率在1%左右。学校技能障碍是患儿没有智力低下的情况下,表现为阅读、计算、运动等学校相关技能显著低于同年级水平(2 个标准差以上),估计患病率在5%左右。
焦虑障碍、抑郁障碍、强迫障碍及精神分裂症等疾病在儿童期的诊断标准与成人相同(详情可参考有关诊断标准和临床指南)。焦虑障碍表现为紧张、害怕情绪,出汗、手抖等自主神经功能紊乱及运动性不安,有明确恐惧对象的焦虑常常伴有回避行为,如回避上学、社交。抑郁障碍在儿童青少年中患病率有逐步上升趋势,18 岁以下人群重型抑郁的患病率已达3%以上,主要表现为情绪低落、兴趣减退、精力缺乏等核心症状,以及伴随失眠、自我评价下降、注意力不集中、消极观念及行为等生理心理症状。强迫症主要表现为强迫观念,例如对安全、清洁等观念的重复思考,以及强迫行为,例如重复检查,清洗等行为。儿童期精神分裂症比较少见,主要表现为幻觉、妄想、思维联想散漫、情感不协调及行为紊乱。
睡眠与神经发育性障碍及儿童青少年期焦虑、抑郁障碍等心理疾病的关系密切。在神经发育障碍中,睡眠障碍往往与疾病的严重程度相关。在注意力缺陷多动障碍的患者中,睡眠障碍比例为21.3%~44.8%,睡眠问题和睡眠障碍不仅可能加重注意缺陷多动障碍患儿的日间症状,还可能复杂化相关行为功能。本书编著者在对宁波市中学生人群的调查中发现,睡眠障碍的学生比睡眠正常的学生报告更多的注意缺陷多动障碍(atention deficit and hyperactive disorder,ADHD)症状,并且睡眠障碍的严重程度与注意缺陷多动障碍症状评分呈正相关。在注意缺陷多动障碍患儿的睡眠监测中,可见睡眠潜伏期延长、REM睡眠减少、夜间活动增加等特征性变化。研究显示,REM睡眠时长与注意力缺陷呈正相关。在孤独症谱系障碍儿童中,睡眠障碍的发生率为44%~86%,远高于正常儿童,以睡眠不足或不规律、就寝抗拒,以及睡眠焦虑最为突出,与孤独症的刻板行为关系密切。
在焦虑、抑郁障碍等心理疾病中,睡眠障碍常常是主诉症状及主要的临床特征。75%的焦虑障碍患者伴有入睡困难、噩梦等睡眠问题。而在青少年抑郁中,失眠、早醒、嗜睡及昼夜睡眠节律紊乱等睡眠问题可达90%以上。
持续睡眠不足增加儿童注意缺陷多动障碍、情绪调节障碍的患病风险。同时,有研究发现长期睡眠障碍对运动状态、运动成绩产生明显的负面影响。英国一项调查包括108 名3~5 岁学龄前儿童,发现与对照组相比,有持续睡眠不足的儿童3 年后注意缺陷多动障碍症状、抑郁和焦虑症状增加。挪威医院的一项研究调查了3 万多名儿童,结果发现,每晚睡眠时长≤10h和每晚夜间觉醒≥3 次的18 月龄儿童,5 年后情绪和行为问题的发生率显著升高。另一项学龄期儿童睡眠状况和焦虑情绪相关研究发现,睡眠状况与儿童分离焦虑、社交焦虑、学校恐惧及广泛性焦虑情绪都存在相关关系。对睡眠的干预,有助于改善儿童情绪状态。一项病例对照研究表明,通过对有不良心理行为问题儿童睡眠行为的治疗,如延长睡眠时长可以提高儿童社会心理生活质量,改善其日常行为功能。总体上认为持续睡眠不足对儿童日常情绪的干扰是累积性的,受个体差异的影响,累积到一定程度才会发展成情感和行为上的困难,但从另一方面来看,睡眠时长过长也对儿童无益。研究发现,儿童睡眠时长和良好的情绪呈U型相关,在对应年龄推荐的睡眠时长范围内,儿童的幸福感能达到最佳状态。过短和过长的睡眠时长都会引起儿童不良的情绪反应。
除了睡眠时长,异态睡眠等睡眠行为问题也可能影响儿童的情绪、行为。国内一项研究发现,睡眠影响学龄前儿童情绪、行为问题出现,并有性别差异:异态睡眠和睡眠不安增加女童情绪行为问题的风险,睡眠充足会降低此风险,而男童情绪、行为异常的风险与异态睡眠有关,单独分床的睡眠降低该风险。
除了情绪的稳定性,行为的冲动性也与睡眠有着密切的关系。冲动性会引发儿童青少年的自伤及自杀行为问题、成瘾问题及违法犯罪问题,例如游戏成瘾、网络成瘾等,甚至盗窃、斗殴,以及故意伤害等行为。有研究发现,中学生睡眠不足,尤其是睡眠时长少于7h与风险性行为的增加密切相关。本书编者在人群流行病学研究中发现,睡眠不足与儿童青少年不良饮食习惯(如不吃早餐、饮酒、常吃甜食和西式快餐、少吃蔬菜水果、少喝牛奶等)、缺乏体力活动以及吸烟等不良行为显著相关。
在大脑的结构和功能方面,早期发育阶段的睡眠不足可能影响皮质的发育。一项研究发现,从2 岁开始有睡眠障碍的儿童相比于正常儿童,在7 岁时的脑灰质体积更小,在背外侧前额叶区域的皮质较薄,揭示了睡眠障碍对大脑发育的影响。对严重阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患儿的研究发现,前额叶和颞区灰质减少,灰质体积与全脑的比值下降。脑科学的实验研究揭示,儿童青少年睡眠不足会影响到边缘系统和默认网络系统的功能连接,包括后扣带皮质和背外侧前额叶皮质,而这些脑区及功能连接正是与冲动、冒险行为紧密相关的。
采用功能磁共振成像技术发现,儿童青少年慢性睡眠剥夺后,前额叶、顶叶皮质等与执行功能、言语工作记忆相关区域激活程度下降。这些区域的激活下降,会导致注意力的不集中,短时间内储存和处理听觉、言语刺激的能力下降,忘记重要的上课内容,影响学习成绩。另一方面,睡眠不足和睡眠剥夺会增加杏仁核在呈现负性刺激时的激活程度,而对情绪的调节,依赖于皮质对皮质下传入的负性情绪和冲动相关信号的抑制功能。当睡眠不足时,前额叶抑制功能不足,扰乱了杏仁核-前额叶皮质之间的神经通路,从而影响情绪的反应性和调节过程。
睡眠有助于促进神经细胞的可塑性及记忆的巩固。过度觉醒时需要突触连接强度的增加和神经胶质细胞应激,突触强度的增加降低了神经元反应的选择性和学习的能力。而睡眠可通过降低突触强度,减轻神经元和其他细胞的可塑性负担,恢复神经元的选择性和学习能力,促进了记忆的巩固和整合。特别是与学习认知功能最相关的海马神经元,在睡眠时长减少时,cAMP-PKA信号转导减弱,影响神经营养信号和谷氨酸受体表达的改变,从而损害海马神经元的可塑性和功能,导致认知障碍和精神疾病的发生。
有研究认为,儿童睡眠问题对情绪行为问题的影响,可能受父母的养育方式的影响,由于父母强迫儿童睡眠的方式过于严厉,会对儿童造成心理压力,促进下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放因子,这种激素启动了垂体和肾上腺分泌应激激素,使人处于警觉状态,导致睡眠的生理心理功能紊乱,出现各种妨碍睡眠的情况。
多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺等3 种神经递质的功能不足与儿童情绪和行为问题有关,而这3 种神经递质在儿童睡眠-觉醒节律的调节中也发挥着重大的作用。因此,儿童心理行为的神经机制与睡眠调节机制有着共同的神经生化基础。
儿童青少年处于发育早期阶段,神经系统的发展与成熟是儿童青少年具有良好心智、情绪和社会发展的生物学基础。本章节主要讨论了睡眠对海马、前额叶皮质等关键部位的结构和功能的影响,回顾了相关研究,说明睡眠与儿童青少年记忆、注意、执行功能及情绪行为之间的关系。国内儿童青少年睡眠不足等睡眠问题已日益凸显,为了儿童青少年身心的健康发展,保持健康阳光的心态,塑造积极的人格,有必要针对影响儿童青少年健康睡眠的危害因素提出干预措施,加强儿童青少年的睡眠健康管理。
(张文武 边国林)