别让耳鸣偷走你的睡眠：剖析耳鸣扰乱睡眠的深层机制
耳鸣，我们都不陌生。
耳鸣是一种常见的听觉异常现象，
普通耳鸣只持续几秒钟，不必在意。
而慢性耳鸣无时无刻不存在，
让人持续焦虑，
经常造成入睡困难，睡得浅，醒后疲惫。
那它的发病机制是什么呢？
它与睡眠有着怎样的关系呢？
你又真的清楚吗？
跟随琶科小博士的脚步，
一同探究“慢性耳鸣”背后的秘密吧。
慢性耳鸣（tinnitus）是一种在无外部声源的情况下出现的持续幻听感知。全球范围内，慢性耳鸣的发病率达 12%-30%，它不仅会严重影响患者日常活动，还常常伴随睡眠障碍，其背后机制尚不清楚。
过往研究多聚焦慢性耳鸣患者清醒状态下的发病机制，其中丘脑皮质节律异常（thalamocortical dysrhythmia, TCD）是一个重要的慢性耳鸣神经病理假说——该假说认为听觉传入缺失（如高频听力损失）会导致丘脑皮质神经元超极化，在神经振荡层面引发θ频段（4-8Hz）低阈值爆发放电及γ频段（30-45Hz）“边缘效应”，并通过θ-γ跨频率耦合介导异常感觉记忆提取。
然而，过往针对慢性耳鸣相关的睡眠障碍研究多停留在睡眠阶段层面，未发现明确的TCD特征，丘脑皮质活动对慢性耳鸣患者的影响是否持续至睡眠阶段仍不清楚。
值得注意的是，睡眠纺锤波（sleep spindles，11-16Hz 振荡，持续0.5-3 秒） 与TCD共享关键分子及神经通路：两者均依赖丘脑网状核（thalamic reticular nucleus, TRN）的Ca²⁺通道介导低阈值爆发放电，且均涉及丘脑皮质GABA能抑制。
因此，探索慢性耳鸣患者睡眠纺锤波变化及纺锤波爆发期间的神经节律特征，有望为慢性耳鸣睡眠阶段存在丘脑皮质活动异常提供关键证据，成为揭示耳鸣相关睡眠障碍背后机制的突破口。
琶洲实验室脑机智能研究中心包晓雨（第一作者）在Neurobiology of Disease发表题为“Thalamocortical Dysrhythmia-related Sleep Spindle Desynchronization in Patients with Tinnitus” 的研究论文。该研究首次聚焦睡眠纺锤波这一精准睡眠细分阶段，对比51例慢性耳鸣患者与51例健康对照的睡眠脑电图（electroencephalogram, EEG）数据，发现耳鸣患者睡眠纺锤波期存在典型TCD特征（18-45Hz振荡增强、θ-γ跨频率耦合强化），且纺锤波数量增加但均方根（root-mean-square, RMS）及功能连接降低。研究结果为慢性耳鸣患者睡眠期间存在丘脑皮质活动异常提供了重要证据，将慢性耳鸣TCD病理假说的适用范围从清醒状态拓展睡眠阶段，并提示睡眠纺锤波可作为耳鸣干预治疗的潜在窗口。
研究团队通过严格的被试筛选、标准化睡眠 EEG 记录及多维度数据分析，揭示了慢性耳鸣患者睡眠纺锤波的核心异常特征：
01.慢性耳鸣睡眠纺锤波特征异常：数量增加但振幅降低
慢性耳鸣患者的纺锤波数量及密度（纺锤波数/单位N2/N3时间） 显著高于健康对照，但纺锤波RMS显著降低，且纺锤波持续时间无差异。
进一步的时空分析显示，RMS降低集中在4个特定时间簇。这一“数量增多但振幅减弱” 的矛盾现象，可能源于TCD与纺锤波的共同通路干扰：TCD诱导的TRN爆发放电增加促进纺锤波启动（数量增多），而TCD导致的丘脑皮质GABA能抑制减弱（TCD核心特征）则破坏纺锤波振荡的兴奋性 – 抑制性平衡（正常纺锤波依赖强GABA能抑制），最终导致振幅降低（RMS下降）。
02.睡眠纺锤波期TCD特征显著：18-45Hz振荡增强
功率谱分析显示，慢性耳鸣患者睡眠纺锤波期18-45Hz频段功率显著升高，且全脑30个EEG通道均呈现这一特征；而10-12Hz频段（纺锤波核心频率）仅部分通道功率升高。这与清醒状态下TCD的γ频段异常高度一致，证实TCD在睡眠纺锤波期持续存在。
值得注意的是，对照组与耳鸣组的“背景睡眠活动”（N2/N3期无纺锤波、K复合波等特征的片段）功率谱无显著差异，说明该异常仅局限于纺锤波期，而非整体睡眠脑活动改变。
03.θ-γ 跨频率耦合强化：额顶叶区域突出
慢性耳鸣患者θ频段与β-γ频段的相位 – 振幅耦合在额顶叶（Fz、FCz通道）显著增强，且F4、FC4、Cz通道存在增强趋势。这一结果与清醒状态下TCD的θ-γ耦合特征吻合，提示耳鸣患者睡眠纺锤波期可能仍存在异常感觉记忆提取（TCD 模型中 θ-γ 耦合介导的核心过程），进而干扰睡眠连续性。
04.功能连接降低：多网络协同受损
采用去偏加权相位滞后指数（debiased weighted phase lag index，debiased wPLI）分析纺锤波期（11-16Hz）功能连接，发现耳鸣患者存在3个显著降低的功能连接簇。
正常睡眠纺锤波的功能连接是记忆巩固的关键（如颞顶枕网络整合多感官信息、额顶网络调控认知加工），而耳鸣患者的连接降低提示其睡眠相关记忆巩固功能受损，可能与日间认知障碍（如注意力缺陷）相关。
本期科普先到这里，我们下期再见！
来源：逻辑神经科学