睡眠在认知处理和维持心理健康方面发挥着关键作用，包括巩固记忆和情绪处理。睡眠还通过清除废物发挥重要的神经保护功能。睡眠时间的变化是一个关键的睡眠特征，它与多种疾病和精神疾病有关，包括心脑血管疾病和痴呆症。每晚睡眠时间少于 4-5 小时与死亡率增加有关。此外，睡眠时间延长已被认为是痴呆症发病的潜在标志。然而，在大样本人群中，最佳睡眠时间及其与遗传学、大脑机制、认知和心理健康的关系仍有待确定。

睡眠异常与老年人大脑结构的有害变化有关。先前的研究表明，在 55 岁以上的参与者中，睡眠时间每缩短一小时，脑室容积就会增加 0.59%。中老年人总睡眠时间缩短与白质微观结构受损有关。为此，来自复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰教授团队联合剑桥大学学者开展了相关研究，结果发表在Nature Aging杂志上。

研究人员利用英国生物库中的数据，研究了38-73岁主要为欧洲血统的参与者（包括94%的白人）的睡眠时间（最佳睡眠时间约为7小时）与遗传和认知因素、大脑结构和精神健康之间的非线性关联。对这种相互联系影响最大的大脑区域包括前中央皮层、外侧眶额皮层和海马体。纵向分析表明，睡眠时间不足和睡眠时间过长都与随访期间认知能力的下降有显著关联。此外，对睡眠时间≤7 小时的参与者的智力认知功能也进行了三个中介路径分析：（1）PRS→睡眠时间→大脑结构→流体智力；（2）PRS→睡眠时间→流体智力；（3）PRS→大脑结构→流体智力。中介分析和结构方程模型确定了一个包含多基因风险评分（PRS）、睡眠、大脑结构、认知和心理健康的统一模型。

综上，本研究结果表明，遗传机制和大脑结构变化可能是睡眠时间与认知和心理健康之间非线性关系的基础。

原始出处：

Li, Y., Sahakian, B.J., Kang, J. et al. The brain structure and genetic mechanisms underlying the nonlinear association between sleep duration, cognition and mental health. Nat Aging 2, 425–437 (2022).