恒挚分享 | 如何判断人脑发育是否成熟？一项睡眠相关的脑电研究

Part.1

引言

非快速眼动(NREM)睡眠的慢波活动(SWA, EEG功率在0.75~4.5Hz之间)的地形分布反映了典型的年龄相关的皮层成熟模式。同时，人们普遍认为行为(如语言)和结构(如灰质体积)的性别差异在儿童期就已经存在了。但是，性别差异在睡眠脑区的体现并没有进行深入的研究。因此，本研究探究了两性二态特征是否也反映在睡眠SWA的地形图中。

Part.2

方法

　　选取了11名男孩和11名女孩进行了实验。他们没有显著的年龄差异。实验获得了参与者父母或成年参与者的书面知情同意。在实验进行前，他们不会受到任何干扰睡眠的因素影响。

Part.3

结果

睡眠变量显示，除了女性慢波睡眠百分比高于男性外，各组间无显著差异(表1)。

在非快速眼动睡眠的第一个小时，女性和男性的SWA的地形分布如图1a所示。两组均表现为典型的局部最大值和双侧时间功率最小值对称的SWA地形。我们计算了每个电极女性和男性之间的SWA比率(图1b)。结果表明，与男性相比，女性双侧颞区SWA更高，而男性在中央和额叶区有较高的SWA。

更进一步的分析发现，女性右颞叶区域的SWA显著高于男性(R2, p=0.008)，左侧颞叶区域有显著趋势(R1, p=0.052)。与此相反，男性在右额叶区域的SWA明显高于女性(R3, p=0.048)。

Part.4

讨论

我们发现，与同龄男性相比，女性在左右脑的语言相关区域表现出更高的SWA，而男性在与空间能力有关的右侧前额叶皮层表现出更高的SWA。

与男孩相比，女孩在与语言相关的脑区表现出更大的皮质厚度，而在额叶脑区(R3)没有发现显著差异。脑电图和核磁共振成像在时间和空间分辨率上的不同可能导致了R3的缺失效应。

在右半球上发现的SWA最大的性别差异的一个原因可能是女性的左侧化语言功能比男性更不明显。

Part.5

结论

在发育过程中，一种性别比另一种性别在大脑皮层控制区域表现出更高的睡眠SWA，可能表明大脑性别特异性功能的成熟以及更高的大脑皮层可塑性。

Part.6

参考文献

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