倒班工作睡眠障礙患者的注意網(wǎng)絡功能研究

劉玉蓮 賈竑曉 宋 楠 姚 昊 寧艷哲

(首都醫(yī)科大學附屬北京安定醫(yī)院 國家精神心理疾病臨床研究中心 精神疾病診斷與治療北京市重點實驗室，北京 100088)

隨著現(xiàn)代工作生活節(jié)奏的加快，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計[1]，在歐洲和美國有15%～30%的成年工作者值過夜班，有19%的歐洲工作者長期值夜班。有研究[2]顯示，最常出現(xiàn)睡眠紊亂的班次是夜班。因此長期值夜班人群最容易患倒班工作睡眠障礙。長期值夜班與人體正常的睡眠節(jié)律相悖，不僅會增加糖尿病、腫瘤等多種疾病的患病風險，同時也會導致注意力在內(nèi)的多種認知功能下降[3]。Posner等[4]提出人腦內(nèi)有3個注意子網(wǎng)絡：警覺網(wǎng)絡、定向網(wǎng)絡和執(zhí)行控制網(wǎng)絡。針對原發(fā)性失眠癥患者的研究[5]顯示,3個注意子網(wǎng)絡效率與規(guī)律睡眠者差異無統(tǒng)計學意義，平均反應時間顯著延長。但目前尚無研究證實倒班工作睡眠障礙患者是3個子網(wǎng)絡全部受損還是部分受損。

Fan等[6]設計的注意網(wǎng)絡測試(attention network test, ANT)成為研究注意的代表神經(jīng)心理范式，能夠較全面地評估注意網(wǎng)絡的警覺、定向和執(zhí)行控制功能，已經(jīng)被廣泛應用于焦慮癥、帕金森病、強迫癥的注意網(wǎng)絡研究[7-8]。住院病房的護士大部分都有多年規(guī)律值夜班的工作經(jīng)歷，由于護士工作規(guī)律且干擾因素較少，近年來國內(nèi)外學者開展了一系列以倒班工作睡眠障礙的護士為研究對象的研究。因此本研究從長期值夜班護士中選取了倒班工作睡眠障礙患者進行注意網(wǎng)絡評估，闡明其注意力下降的神經(jīng)機制。

1 對象與方法

1.1 研究對象

自2019年1月至2019年11月選擇首都醫(yī)科大學附屬北京安定醫(yī)院30例倒班工作睡眠障礙的女性護士為倒班工作睡眠障礙組。入組標準：符合2005年美國睡眠障礙協(xié)會制定的《睡眠障礙國際分類(第2版)》中對倒班睡眠障礙的診斷標準[9]；年齡18～35周歲，右利手，受教育年限10 年以上；連續(xù)規(guī)律值夜班超過12個月；近一年無明顯的壓力刺激、創(chuàng)傷刺激及其他應激狀態(tài)出現(xiàn)，無長期喝咖啡、吸煙、飲酒史；無心、肝、腎、血液等系統(tǒng)疾病病史，無偏頭痛、痛經(jīng)等慢性疼痛性疾病；無焦慮、抑郁、幽閉恐懼癥等相關(guān)精神類疾病。排除標準：雖規(guī)律值夜班超過1年但不符合倒班睡眠障礙的診斷標準。同時按照年齡、性別、受教育年限組間匹配的原則，選擇正常規(guī)律睡眠的26例女性健康者為對照組。

1.2 方法

1.2.1 注意網(wǎng)絡測試

采用 Fan等[6]設計的注意網(wǎng)絡測驗，對被試進行警覺、定向和執(zhí)行控制 3個網(wǎng)絡功能評估。應用 E-prime實驗軟件編程，17寸臺式電腦(距離電腦注視點60 cm)完成實驗。電腦屏幕呈現(xiàn)刺激,包括中心注視點、提示及靶刺激。具體過程如下：首先，屏幕中心呈現(xiàn)一個注視點；其次，提示信號呈現(xiàn)；第三步提示信號消失，注視點再次呈現(xiàn)；第四步，要求反應的靶刺激呈現(xiàn)，受試對象按鍵反應后靶子立即消失，下一輪實驗開始。整個測試包括 336輪試驗, 其中練習 24次和正式試驗 312輪, 耗時約 30 min。

1.2.2 測試數(shù)據(jù)處理

靶刺激的反應總錯誤率超過20%的實驗模塊不計入分析，每次錯誤反應和反應時超過1 500 ms或少于200 ms的數(shù)據(jù)刪除。警覺網(wǎng)絡效率=無提示條件反應時-雙重提示條件反應時；定向網(wǎng)絡效率=中心提示條件反應時-空間提示條件反應時；執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率=方向不一致的靶刺激條件反應時-方向一致的靶刺激條件反應時。因為在方向不一致靶刺激條件下，被試的反應時較靶刺激一致時延長，上述計算的數(shù)值越大提示執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率越低。

1.2.3 睡眠質(zhì)量評價

本研究采用匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)(Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI) 對倒班工作睡眠障礙患者的睡眠質(zhì)量進行評價。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 組間人口學資料比較

倒班工作睡眠障礙組患者年齡 22～35歲，平均年齡(28.33±2.60)歲；受教育年限15～18年，中位受教育年限16(2.25) 年；PSQI總分(9.60±3.83)分。健康對照組受試者，年齡 23～35歲，平均年齡(27.19±2.47歲); 受教育年限 14～19年，中位受教育年限16(3.00) 年。兩組間年齡(t=1.68，P=0.10) 及受教育年限(z=-0.18，P=0.86)差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

2.2 兩組的注意網(wǎng)絡測驗指標比較

與對照組相比, 倒班工作睡眠障礙組的警覺網(wǎng)絡效率值明顯降低(t=-4.81,P<0.01), 表明倒班工作睡眠障礙組的警覺網(wǎng)絡受到損害。倒班工作睡眠障礙組的執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率值明顯增加(z=-2.64,P<0.01), 說明他們完成沖突任務的時間延長, 執(zhí)行控制功能異常。兩組的定向網(wǎng)絡效率、平均反應時間和正確率差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，詳見表1。

ItemSWSD(n=30)Control(n=26)tpAlerting/ms32.27±17.8253.50±15.18-4.810.000Orienting/ms45.37±18.4245.04±12.860.080.940Executive conflict/ms120.00(39.00)108.00(12.75)-2.64?0.010Overall mean RT/ms620.30±49.19607.65±57.330.890.380Accuracy/%97.00(2.00)98.00(0.00) -1.93?0.054

*zvalue,results from two-sample non-parametric test；SWSD:shift work sleep disorder;RT:reaction time.

2.3 倒班工作睡眠障礙患者ANT指標與PSQI總分的相關(guān)性

對倒班工作睡眠障礙患者ANT 各指標與PSQI總分相關(guān)性分析結(jié)果顯示, PSQI總分與執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率值成正比(r=0.58,P=0.001)，與其他ANT指標無相關(guān)性(P>0.05)。

3 討論

注意力是認知功能的重要組成部分。國外學者對以長期值夜班護士為代表的倒班工作睡眠障礙患者的注意等認知功能損害做了大量的研究[3,10]。國內(nèi)學者[11]也開展了一些相關(guān)研究, 如倒班醫(yī)護人員記憶功能有所下降，但目前尚無倒班工作睡眠障礙患者的注意網(wǎng)絡功能的相關(guān)研究。本研究的主要結(jié)果為倒班工作睡眠障礙護士在警覺網(wǎng)絡效率和執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率上都顯著低于健康對照組。

警覺網(wǎng)絡主要用于維持靈敏狀態(tài)，從而接受信息傳入，與額葉功能有關(guān)。本研究顯示，倒班工作睡眠障礙護士的警覺網(wǎng)絡效率較對照組顯著下降，提示其警覺功能受損。一項關(guān)于醫(yī)護人員慢性疲勞綜合征注意網(wǎng)絡的研究[12]證實，該類患者警覺功能顯著受損。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究[10]顯示，長期值夜班護士的精神狀態(tài)和睡眠質(zhì)量明顯差于普通人群，疲勞程度明顯高于普通人群。同樣正常人在疲勞狀態(tài)下失匹配負波的波幅顯著減小，表明人在疲勞時警覺功能下降[13]。這提示長期的疲勞可能是導致倒班工作睡眠障礙護士警覺網(wǎng)絡效率下降的主要原因。

執(zhí)行控制網(wǎng)絡主要負責計劃、推理、決策、記憶等多項高級認知任務加工過程。本研究的結(jié)果表明，倒班工作睡眠障礙護士的執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率較健康對照組顯著下降，提示其解決沖突的反應時間延長、執(zhí)行控制能力下降。國外一項長期值夜班對認知功能影響的縱向研究[3]顯示，在患者納入后第5年、第10年進行認知功能評價，患者出現(xiàn)執(zhí)行控制在內(nèi)的多種認知功能下降。執(zhí)行功能損害可能也是長期值夜班護士在工作中常感到能力下降的原因之一。此外，本研究結(jié)果還顯示，執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率與PSQI總分成正比，這提示睡眠質(zhì)量直接影響執(zhí)行控制功能。近年來研究[14]表明，前額葉是執(zhí)行控制功能的核心腦區(qū)。既往神經(jīng)影像研究[15-16]也提示，原發(fā)性失眠患者的前額葉的結(jié)構(gòu)和功能連接都發(fā)生特異性改變。結(jié)合本研究結(jié)果, 筆者推測倒班工作睡眠障礙患者的執(zhí)行控制網(wǎng)絡損害可能與前額葉的功能異常有關(guān)。

本研究中，倒班工作睡眠障礙患者的定向注意網(wǎng)絡效率、平均反應時間和正確率與正常對照組間差異無統(tǒng)計學意義。定向網(wǎng)絡功能主要是指從輸入感覺信息中選擇信息的過程。定向功能正常說明倒班工作睡眠障礙患者可以從位置線索中獲益，表明其頂葉視空間功能相對保留。睡眠剝奪作為另外一種睡眠障礙，相關(guān)研究[17-18]顯示，睡眠剝奪后較睡眠剝奪前定向網(wǎng)絡效率、正確率下降，平均反應時延長，而警覺網(wǎng)絡效率和執(zhí)行控制網(wǎng)絡效率無顯著變化。這表明與急性睡眠剝奪相比，倒班工作睡眠障礙注意功能受損的機制不同，提示在今后干預不同類型的睡眠障礙時采取不同的治療方案。

此外，本次研究也存在一些不足：如本次試驗受試者均為女性護士，結(jié)果尚無法外推到男性護士。不過這也在一定程度上剔除了性別這個混雜因素，且有研究[19]表明，在對輪班工作的容忍度上存在著性別差異。今后可以針對男性護士開展研究以比較在性別上的差異。