800元快餐不限次的地方-24小时空降全国约一对一游客登入,附近学生100元4小时电话号码,附近100元一次去她家玩

详情
您现在的位置: 首页 / 科普教育

早产儿睡眠与神经发育的研究进展

发布时间: 2025-07-23 16:29:00 浏览次数: 322来源:国际儿科学杂志

引用本文: 王雪儿,李冬. 早产儿睡眠与神经发育的研究进展[J]. 国际儿科学杂志,2025,52(03):199-203. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4408.2025.03.012.


摘要

睡眠是活跃而复杂的神经生理过程。早产儿一天中的大部分时间都在睡眠状态,充足的睡眠有利于早产儿生长发育。研究表明,睡眠问题在早产儿中可能更常见,但目前对早产儿睡眠与神经发育的研究报道尚少。该综述系统阐述了早产儿睡眠时间缩短、睡眠模式碎片化的特点及影响其质量的相关机制,总结了改善早产儿睡眠的措施,以期提高早产儿睡眠质量,促进早产儿神经发育。


Sleep is an active and complex neurophysiological process.Premature babies sleep most of the day,and adequate sleep is conducive to the growth and development of premature infants.Sleep problems may be more common in preterm infants,but the studies about sleep and neurodevelopment in preterm infants are rare.This review systematically expounds the characteristics of shortened sleep time and fragmented sleep patterns in preterm infants,and the related mechanisms affecting their sleep quality,and summarizes measures to improve the sleep quality of preterm infants,in order to improve the sleep quality of preterm infants and thus promote neurodevelopment.


据调查,全球每年大约出生1 500万早产儿,如何提高早产儿质量、尽量减少并发症和后遗症已引起临床医生的广泛关注 [ 1 ] 。睡眠是一个复杂的过程,由昼夜节律和稳态环境的相互作用来控制,是早产儿正常生长发育的基本生理需求。近年来,越来越多的研究发现,睡眠与早产儿的神经系统成熟及远期生长发育密切相关,因此改善早产儿的睡眠质量,促进其健康生长和神经发育至关重要。


1 早产儿的睡眠特点

胎儿的睡眠和睡眠周期在母亲妊娠26~28周形成,睡眠周期是昼夜节律形成的基础,也是脑功能发育的标志。足月新生儿24 h中有70%的时间处于睡眠状态,早产儿约有90%的时间处于睡眠状态。成人的睡眠周期可分为两相,即快速眼动睡眠相和非快速眼动睡眠相。早产儿的睡眠则分为活动睡眠、安静睡眠和不确定睡眠?;疃咭渤魄乘刺?,相当于成人的快速眼动睡眠相,是神经发育的重要时期,除了快速的眼动外,还表现为呼吸不规则和脑电图低电压;安静睡眠相当于非快速眼动睡眠相,通常表现为眼球运动不快速,呼吸模式有规律,脑电图呈现慢波 [ 2 ] ;不确定睡眠是处于活动睡眠和安静睡眠的过渡睡眠期。快速眼动睡眠在新生儿时期占主导地位,从婴儿期开始,非快速眼动睡眠越来越多,快速眼动和非快速眼动睡眠的发展反映大脑成熟的变化 [ 3 ] 。非快速眼动睡眠促进陈述性记忆,而快速眼动阶段主要增强程序性学习任务。

早产儿睡眠昼夜节律在3~6月龄时建立。研究显示早产儿睡眠模式较足月儿更少、更碎片化,睡眠效率更低。几项研究将早产儿描述为“早起鸟”表现,因其入睡时间和觉醒时间都更早,尤其是表现更多的夜间醒来和更多的非快速眼动第二阶段睡眠 [ 4 ] 。与足月儿相比,早产儿的睡眠结构存在显著差异,主要包括脑电图频谱值、总睡眠时间和唤醒阈值的差异 [ 5 ] 。与足月儿相比,早产儿夜间睡眠时间更长,同时失眠夜醒时间也更长;早产儿的简易婴幼儿社会和情绪评估量表得分明显降低,表明存在社交和情感发育障碍,这些早产儿有更多的行为和情绪问题,其睡眠行为与社会和情绪问题之间存在一定关联 [ 6 ] 。有学者研究了早产儿2岁时的睡眠,发现其在夜间有更频繁的睡眠困难,如烦躁不安和呼吸问题,这些问题与活动增加、社交取向和注意力下降以及负面情绪增加有关 [ 7 ] 。研究发现,早产儿睡眠时间短,睡眠问题多,睡眠时间长的婴儿运动、认知和语言等功能发育更完善 [ 8 ] 

生后早期建立的睡眠模式可能会对以后的生活产生深远的影响,不仅影响神经发育,还可持续影响学龄期甚至青少年期的睡眠及认知、执行能力。有学者提出睡眠假说,将快速眼动睡眠与神经发育联系起来,目前该假说在早产儿中仍处于探索阶段 [ 9 ] 。有关不同儿童的睡眠模式对健康及神经发育的持久影响尚需长期的研究进行验证。


2 睡眠对神经发育的影响

睡眠是生命初期神经系统发育、学习记忆能力发展及维持大脑可塑性的生理基础,有助于中枢神经系统内关键感觉和运动区域的结构成熟和分化。早产儿的睡眠模式既可作为评估神经发育状况的指标,又可为早产儿神经发育的干预提供机会。

睡眠可促进脑发育,生后第一年的认知发展及语言学习和睡眠行为有关。Yee等 [ 10 ] 对28~32周胎龄出生的早产儿进行仰卧日间睡眠研究,结果表明早产儿能够在睡眠中恢复其氧合。Bucko等 [ 11 ] 研究表明,增加睡眠时间可以改善活动水平低的早产儿的体重状况。早产可使大脑发育的关键过程受到影响,智力障碍和脑损伤的风险增加,影响发育轨迹 [ 12 ] 。一些动物研究显示,睡眠问题会对大脑产生负面影响,破坏快速眼动睡眠会影响幼猫的神经发育,睡眠剥夺可导致小鼠大脑的微观结构发生改变,其海马体的神经元结构受损 [ 13 ] 。早产儿经常面临脑白质异常的高风险,胎龄越低、出生体重越低,发生脑白质异常的概率越高。研究发现,脑白质损伤患儿有创通气使用率增加,过度通气和低碳酸血症的发生率也显著增加,大量数据表明,在NICU中活跃睡眠比例较高的早产儿脑白质体积更大 [ 14 , 15 ] 。与足月儿相比,极早产儿在整个儿童期内的睡眠问题较多,而且这种问题的发生率与神经发育障碍的程度增加呈正相关 [ 16 ] 。有证据表明,睡眠与大脑成熟和记忆回路有关,睡眠不足对神经发育具有抑制作用 [ 17 ] 。

睡眠对人的身心健康至关重要。缺乏高质量的睡眠会削弱身体对疾病的抵抗力。近年来,大量研究强调了急性和慢性睡眠剥夺对健康的负面影响,包括认知发育障碍、创造能力下降、肠道微生物群异常、内分泌系统和免疫功能紊乱等,从而诱发各种身心疾病甚至死亡。极早产儿的行为问题和呼吸道症状与睡眠障碍密切相关。


3 睡眠影响神经发育的机制

睡眠是高度组织化的行为,具有重要的生物功能,可通过内分泌和代谢调节系统影响发育。在新生儿早期,睡眠和睡眠-觉醒节律的正常发展对终生的神经系统功能至关重要。睡眠-觉醒系统在出生时不成熟,该系统与下丘脑-垂体-肾上腺轴(hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA)平行发展。深度睡眠对HPA轴有抑制作用,睡眠-觉醒周期的急剧变化、睡眠质量的下降和睡眠剥夺均可激活HPA轴,从而改变皮质醇的正常昼夜节律,而HPA轴的强烈激活可导致睡眠时间缩短、慢波睡眠时间减少和睡眠碎片化。


3.1 内分泌途径

皮质醇是HPA轴的最终产物,被认为是有价值的反映神经内分泌系统激活的潜在标志物。皮质醇水平可能影响胎儿大脑发育。健康人的皮质醇分泌显示出明显的昼夜节律,主要表现为在早晨8时处于峰值,在夜间23时处于低谷。皮质醇水平的改变与许多疾病的病理生理学有关,如睡眠障碍、抑郁和认知障碍等。近年来研究结果显示,睡眠时间与皮质醇的分泌呈负相关,睡眠时间越短,皮质醇分泌越高。

睡眠中断可通过触发HPA轴导致皮质醇分泌增加,睡眠障碍与较高的皮质醇水平有关。海马体在记忆巩固和陈述性记忆的学习中发挥重要作用,前额叶皮层是整合感觉信息、评估环境刺激功能区,富含糖皮质激素受体,皮质醇浓度的改变可显著影响海马体及前额叶皮层的功能。研究发现,与正常睡眠儿童相比,睡眠障碍儿童唾液皮质醇水平显著升高,而长期升高的糖皮质激素可损害海马依赖性记忆,进一步导致远期认知功能障碍 [ 18 , 19 ] 。有研究发现早产儿HPA轴的发育受损,皮质醇水平升高,与情绪反应、注意力问题、焦虑和抑郁症状等相关 [ 20 ] 。

综上所述,皮质醇水平与不良睡眠习惯、睡眠模式和睡眠问题之间存在直接关联。早产儿的睡眠特点导致其出现睡眠障碍的风险增加,而睡眠障碍对大脑和神经内分泌系统可产生影响。


3.2 代谢途径

近年来研究发现,睡眠障碍引起多种代谢产物的改变,大多与脂质或脂肪酸产物相关,睡眠相关代谢产物可以用来预测睡眠状态。N-3多不饱和脂肪酸(N-3 PUFAs)是一类对维持人体健康至关重要的物质,研究表明,摄入N-3 PUFAs可能与睡眠质量或睡眠时间有关,并且这种摄入可能有利于中枢神经系统的发育和维持其功能 [ 21 ] 。细胞代谢的最主要活动,如脂质代谢、碳水化合物代谢和三羧酸循环等,均高度依赖于睡眠-觉醒状态。通过分析成人睡眠时的呼吸发现,在糖酵解途径中,清醒时葡萄糖水平最高,快速眼动睡眠时最低。研究发现,脂肪酸氧化的全身性变化发生在睡眠和清醒之间,清醒状态会增加脂肪酸氧化,而睡眠状态会减少脂肪酸氧化 [ 22 ] 。越来越多的证据表明,肠道微生物群的构成与睡眠存在关联。5-羟色胺被称为睡眠调节神经递质和激素的前体,研究表明,补充5-羟色胺可改善成人睡眠质量,还可以增加其肠道微生物的多样性 [ 23 ] 。目前人们对睡眠、代谢以及睡眠与神经发育的关系仍缺乏了解,尚需要更多的研究以明确早产儿睡眠与代谢的关联。


4 改善早产儿睡眠的措施

早产儿处于脑发育的关键时期,早期干预可限制其异常的发育轨迹。由于药物治疗可能带来长期的不良反应,所以睡眠问题的非药物干预是目前的主要治疗方式。


4.1 声音干预

持续噪音是影响睡眠质量的主要原因之一。长期的噪音暴露可改变睡眠结构,使浅睡眠比例增加,深度睡眠和快速眼动睡眠减少,觉醒时间增加。Firmino等 [ 24 ] 研究发现通过降低声音强度来改善环境,可以确保新生儿受到的环境刺激最小化,从而延长其睡眠时间,获得更好的神经发育结局。

4.1.1 音乐疗法

音乐疗法是以心理治疗的理论和方法为基础,运用音乐特有的生理、心理效应,作用于亚健康人群、患者及正常人群,使其达到恢复或增进身心健康的目的。音乐疗法可提高新生儿总睡眠时间,也可以有效缓解手术疼痛,提高心率和血氧饱和度,促进睡眠、生长发育,进一步改善神经发育 [ 25 ] 。近年来,不同的音乐干预措施已被证明可以减少和调节新生儿重症监护室(NICU)环境造成的压力,同时有助于优化神经行为功能,促进神经系统发育,提高生理稳定性和生长速度 [ 26 ] 。

4.1.2 白噪音

白噪音属于一种物理学概念,是指在较宽的频率范围内,各等带宽的频带所含的噪声功率谱密度相等的噪声。近年来,白噪音被广泛用作幼儿的睡眠辅助工具。研究发现,应用白噪音是增加睡眠时间和提高睡眠效率的重要非药物方法,有利于早产儿神经发育 [ 27 ] 。截至目前有关白噪音睡眠干预对神经发育影响的临床研究相对较少。一项针对早产儿的研究发现白噪音可促进体重增加 [ 28 ] 。

4.1.3 母亲声音

早期听觉刺激对新生儿多器官系统产生良性调节作用,可促进生长发育。在子宫内,胎儿不仅受到母体提供的营养支持,还通过母亲的声音(如心跳声、呼吸声)获得情感和生理上的安慰,这些声音促进胎儿的听觉系统逐渐发育。母亲的声音能够激活早产儿大脑情感中心,帮助早产儿从生理上感受到安全感,从而减少其焦虑感和哭闹行为,早产儿在听到母亲的声音时,其心率会趋于平稳,呼吸也会更加规律。研究发现,NICU早产儿给予母亲心跳的听觉刺激并与白噪声相结合,可有效降低早产儿心率,稳定情绪,促进睡眠,增加住院期间的奶量,提高体重增加速度,促进身体发育,改善其行为状态 [ 29 , 30 ] 。


4.2 体位干预

早产儿体位支持是神经系统发育的基础。体位支持可分为仰卧位、左右侧卧位、俯卧位、袋鼠体位等。仰卧位时,患儿面部朝上,更易受到各种应激刺激,导致觉醒次数增加,睡眠时间明显不足,生长发育落后 [ 31 ] 。用俯卧位方法护理早产儿,有助于稳定早产儿的心率、呼吸和血氧饱和度。

4.2.1 吊床体位

吊床体位是将早产儿放在一个长方形的布(吊床)上,该布连接到暖箱的头尾两端,同时注意避免吊床底部接触暖箱的床垫。布与早产儿接触的位置因早产儿的重力因素而下垂,形成一种包裹式的体位。同时早产儿在吊床中会形成一种双手、双腿靠近身体中线呈卷曲体态的物理体位,这种体位尽可能地模拟了宫内位置。一项针对20例早产儿的研究发现,吊床体位可以提高早产儿睡眠舒适度,有利于其睡眠 [ 32 ] 。研究证明,吊床体位是减轻疼痛和改善睡眠-觉醒状态的有效治疗方法,有助于降低心率和呼吸频率,并增加外周经皮血氧饱和度,使其成为早产儿改善睡眠质量的有效治疗选择 [ 33 ] 

4.2.2 袋鼠体位

近年来,袋鼠体位在早产儿中得到了广泛应用。袋鼠体位可以使早产儿的舒适度评分更高,呼吸频率逐渐下降并保持稳定 [ 34 ] 。在NICU中的低出生体重儿应用袋鼠体位可以增加心肺稳定性,减少心率上升和心动过缓发作次数,提高血氧饱和度稳定性 [ 35 ] 。袋鼠体位已被证明是一种有效的神经保护干预措施,尤其是对于早产儿和低出生体重儿,可以维持其正常体温,减少体温损失,降低脑室内出血的风险 [ 36 ] 。


4.3 皮肤接触

皮肤接触是一种适合在NICU中使用的方法,可以最大程度地减少父母和婴儿之间的分离。婴儿与母亲直接接触,婴儿的腹侧皮肤面向并接触母亲的腹侧(胸部对胸部,腹部对腹部)。婴儿通常不穿衣物,最大限度地增加母亲与婴儿之间的面对面接触,并用预热的毯子盖住婴儿,使其头部暴露在外。研究显示,皮肤接触时间越长,婴儿哭闹时间越短,总睡眠时间越长 [ 37 ] 。皮肤接触可以提供更优质的睡眠,增加早产儿心肺稳定性,促进大脑成熟和发育 [ 38 ] 。


5 小结

与足月儿相比,早产儿的睡眠时间更短,睡眠质量更差,其潜在机制可能与激素分泌有关。临床应客观评估早产儿的睡眠质量和睡眠-觉醒周期,并采取干预措施以改善早产儿的睡眠-觉醒节律和睡眠质量。然而,由于当前研究的局限性,尚无法确定睡眠与神经系统发育的因果关系。未来的研究应该关注睡眠质量和睡眠时间对早产儿睡眠模式的影响机制,通过改善早产儿睡眠来优化其行为和智力发展。未来应开展前瞻性的队列研究,以进一步明确早产对睡眠及大脑发育的影响。

参考文献(略)