学术研究

近日，华南师范大学心理学院2023级心理学（基地班）本科生龚艳琳以第一作者身份，在睡眠研究领域国际知名期刊《Journal of Sleep Research》（最新影响因子4.6）发表题为“Vulnerability in Vigilance Fluctuations During Daytime: Evidence from Behaviour and Resting-State EEG”的研究论文。华南师范大学心理学院马宁教授为通讯作者，2025级博士研究生谢恬参与研究，华南师范大学为论文第一署名和通讯作者单位。该研究得到广东省脑认知与人的素质发展基础学科研究中心、广东省基础与应用基础研究基金和国家级大学生创新训练项目的支持。

午后困倦、注意力涣散，是许多人都有的日常体验。警觉性，即长时间保持清醒、对外界信号快速反应的能力，是注意力、记忆等高级认知功能的基础，通常呈现“上午最佳、午后下降、傍晚回升”的节律。然而，这种“午后低谷”在人与人之间差异很大：有些人随着清醒时间延长越来越容易走神，有些人却能始终保持稳定状态。睡眠科学中著名的“双过程模型”认为，白天的清醒程度由两股力量共同塑造：一是随清醒时间不断累积、并在睡眠中消散的“睡眠压力”；二是以约24小时为周期的生物钟（昼夜节律），它像定时推送的“提神信号”，持续对抗睡眠压力。以往关于个体差异的研究大多采用睡眠剥夺实验，但剥夺睡眠会过度放大睡眠压力的作用、掩盖生物钟的贡献，也与日常生活的自然情境相去甚远。因此，在自然的白天状态下，这两股力量如何共同造成个体间的警觉差异，此前一直缺乏清晰的答案。

为回答这一问题，本研究招募了60名有午睡习惯的健康成年人，请他们分别在上午、午睡后的下午和不午睡的下午三个时段来到实验室：先记录5分钟的睁眼静息态脑电（即大脑在安静状态下的自发电活动，不受任务干扰，可直接反映大脑的清醒水平），再完成10分钟的精神运动警觉任务（PVT，即在屏幕信号出现时尽快按键，是测量警觉性的国际通用范式）。这一设计巧妙地利用了午睡的特点——短暂小睡可以“清空”部分睡眠压力，又基本不影响生物钟的进程，从而将两股力量的贡献分离开来。根据从上午到不午睡下午PVT失误概率的变化幅度，研究者采用极端分组策略，将参与者分为警觉波动“易感组”（24人）与“耐受组”（24人）。

行为结果显示，两组参与者在上午的主观困倦程度和PVT表现几乎完全相同。然而到了不午睡的下午，差异开始显现：易感组的反应明显变慢、失误大幅增加；耐受组的警觉表现则始终稳定，在午睡后的下午甚至比上午更好。这说明，易感者的警觉下降主要由不断累积的睡眠压力驱动——一次短暂的午间小睡，就足以让他们的表现恢复到上午的水平。

静息态脑电进一步揭示了两类人大脑“应对策略”的差异。从上午到不午睡的下午，易感组大脑额区、中央区和顶枕区的delta、theta、beta1和beta2等多个频段的功率广泛增强，且增幅越大，警觉下降越明显。其中，低频活动的广泛增强提示大脑在睡眠压力下出现了类似“局部睡眠”的低效状态，信息处理能力下降；beta活动的增强则可能反映大脑为维持注意而付出的“超额努力”，但这种努力仍敌不过不断累积的睡意。相比之下，耐受组的脑电变化局限得多：他们选择性地增强额区的theta或beta活动，相当于对大脑进行精准的“局部补偿”，以更小的代价抵消睡意、稳住表现——其额区beta1功率的增强与更快的反应速度直接相关。