最新研究发现,青春期脑波的变化主要与年龄相关,而非性成熟,且与大脑突触修剪这一重要重组过程密切关联。加州大学戴维斯分校Irwin Feinberg等学者在《美国生理学杂志-调节、整合与比较生理学》发表了该项研究。
儿童时期,大脑拥有大量突触——神经元之间的信号传递连接点。突触数量越多,脑活动越强烈。青春期时,大脑通过突触修剪,淘汰多余连接,使信息处理更高效、能耗更低。
此前研究发现,青春期睡眠慢波(delta波)活动显著下降。作者推测,这一变化源于年龄驱动的突触修剪。
本研究跟踪了两组儿童(起始年龄分别为9岁和12岁),使用家庭睡眠脑电图(EEG)记录脑活动,每半年测量一次,并同步记录性成熟和身体发育指标。
结果显示,9-11岁组的delta波强度保持不变,且男女无差异;12-14岁组delta波强度下降25%,与年龄相关但与身体发育和性成熟无关。性别方面,女孩delta波下降早于男孩,提示女孩脑重组启动时间较早,但两性一旦启动,进程相同。此外,delta波变化与睡眠时间减少无关。
研究指出,delta波活动下降始于11岁,至14岁下降25%。性别差异表明女孩平均提前一年进入脑成熟期。变化与年龄相关,而非性成熟。作者认为,神经系统发育事件常按程序化进程发生,未知刺激可能同时触发性成熟和脑重组,但两者随后独立进行。
睡眠脑电长期测量有望用于高风险精神分裂症及其他神经发育障碍的临床研究。青春期精神分裂症发病与delta波变化或突触修剪相关,睡眠EEG或可成为突触修剪的直接指标。
该研究获得美国公共卫生服务资助。
参考文献:Irwin Feinberg, Lisa M. Higgins, Wong Yu Khaw, Ian G. Campbell. The adolescent decline of NREM delta, an indicator of brain maturation, is linked to age and sex but not to pubertal stage. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, December Issue.
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联系人:Christine Guilfoy,美国生理学会