缺乏高质量的睡眠会增加一个人患糖尿病的风险。然而，为什么会这样仍然是一个不解之谜。

近期，加州大学伯克利分校的一组睡眠科学家的新发现为我们揭示了答案。研究人员在人体内发现了一种潜在的调控机制，解释了为什么夜间深度睡眠脑电波能够调节身体对胰岛素的敏感性，从而改善第二天的血糖控制。

加州大学伯克利分校的神经科学和心理学教授、新研究的通讯作者Matthew Walker表示：“这些同步的脑电波就像是一根手指，轻弹第一张多米诺骨牌，从大脑开始相关的连锁反应，向下到心脏，然后改变身体对血糖的调节。”他还补充道：“特别是，两种脑电波（称为睡眠纺锤波和慢波）的结合预示着身体对胰岛素的敏感性增加。”

在睡眠中，人类慢波振荡和纺锤波的耦合可以预测次日胰岛素依赖性葡萄糖调节，这表明存在一个中枢睡眠生物标志物，支持外周葡萄糖稳态。

研究人员表示，这是一个令人振奋的进展，因为睡眠是一种可以改变的生活方式因素，现在可以作为一种治疗高血糖或2型糖尿病的无痛辅助治疗手段。

科学家们还指出，除了这个潜在的新机制途径之外，还有一个额外的好处。

Walker的人类睡眠科学中心研究员、研究论文的合作者Vyoma D. Shah表示：“除了揭示新机制外，我们的结果还表明，与传统的睡眠指标相比，这些深度睡眠脑电波可以用作敏感的标记物，预测一个人第二天的血糖水平。”她还补充道：“这一新发现的治疗意义在于，它还暗示了一种新颖的、非侵入性的工具——深度睡眠脑电波，用于绘制和预测一个人的血糖控制。”

该团队的研究结果于2023年7月7日发表在《Cell Reports Medicine》杂志上。

多年来，研究人员一直在研究非快速眼动睡眠纺锤波和深而慢的脑电波的耦合如何对应于完全不同的功能——学习和记忆。实际上，加州大学伯克利分校的同一研究团队此前发现，深度睡眠脑电波能够提高海马体（与学习相关的大脑区域）保留信息的能力。

然而，这项新研究是基于2021年的一项啮齿动物研究，在人类身上揭示了这些组合脑电波在血糖管理这一关键生理功能方面的新作用和先前未被探索的作用。

加州大学伯克利分校的研究人员首先检查了600名个体的睡眠数据。他们发现，在控制年龄、性别以及睡眠持续时间和质量等其他因素之后，这种特定的深度睡眠脑电波耦合也可预测第二天的血糖控制。

加州大学伯克利分校博士后研究员、研究报告的合著者Raphael Vallat表示：“这种深度睡眠脑电波的耦合比个体的睡眠持续时间或睡眠效率更能预测血糖。”他还补充道：“这表明，在深度睡眠期间，这些大脑振荡的电生理质量以及它们之间的协调舞蹈具有独特的特殊性。”

接下来，该团队开始探讨可解释这种可预测血糖调节的深度睡眠脑电波向下发送信号到全身的通路。

该团队的研究结果揭示了一系列步骤，有助于解释深度睡眠脑电波与更优的血糖控制之间的关系。首先，他们发现，深度睡眠脑电波的更强和更频繁的耦合，身体的神经系统就越容易切换到更安静、更平静的分支状态，称为副交感神经系统。他们通过心率变异性作为代理来衡量身体的变化以及转移到这种低压力状态。

接下来，该团队将注意力转向了血糖平衡的最后一步。

研究人员进一步发现，深度睡眠切换到神经系统平静分支可以进一步预测身体对调节血糖激素胰岛素的敏感性增加，胰岛素指示细胞从血流中吸收葡萄糖，防止血糖激增。

对于那些试图远离高血糖和2型糖尿病的人来说，这一点尤为重要。

Walker表示：“在夜间的睡眠电波动中，有一系列相互关联的联系，使得深度睡眠脑电波能够在第二天促使神经系统重新校准和进入平静状态。”他还补充道：“这种与神经系统的舒缓效应与个体对胰岛素的敏感性的重新启动有关，从而在第二天更有效地控制血糖。”

研究人员随后在另一组1900名受试者中获得了相同的实验效果。

Walker说：“当我们在不同的队列中重复了这些发现时，我们开始对结果更有信心。”他补充道：“但在其他人能重复我们的结果后，我才会真正相信，这就是我作为英国人的怀疑态度。”

科学家们表示，鉴于未来可能具有的临床意义，这项研究特别令人兴奋。市场上已存在的糖尿病治疗方法有时对患者来说很难坚持。医生建议的生活方式改变，包括不同的饮食习惯和定期锻炼，也存在同样的问题。

然而，对于大多数人来说，睡眠在很大程度上是一种无痛的体验。

虽然睡眠不会成为单一的灵丹妙药，但这项新研究揭示的可以在深度睡眠期间安全改变脑电波的新技术的前景可能有助于人们更好地控制血糖。

睡眠不足会影响葡萄糖调节，增加患糖尿病的风险。然而，人脑睡眠期调节血糖的机制尚未明了。在对600多名受试者的研究中，我们证明了前一晚非快速眼动（NREM）睡眠中的纺锤波和慢波振荡的耦合与次日外周葡萄糖控制的改善相关。进一步实验结果表明，这种与睡眠相关的葡萄糖途径可能是通过改变胰岛素敏感性而不是胰岛β细胞功能来影响血糖水平。此外，我们在另一个包含超过1,900名成年人的独立队列数据集中重复了这些关联。从治疗意义上讲，慢波振荡和纺锤波之间的耦合是次日空腹血糖最重要的睡眠预测指标，甚至比传统的睡眠指标更为重要，这与可能存在脑电图（EEG）指标与高血糖相关。综上所述，这些发现描述了一个关于人体葡萄糖稳态的睡眠大脑-身体框架，并提供了潜在的预测性睡眠特征，用于糖代谢控制的评估。

阅读原文内容：

https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230707153826.htm

查看原文信息：

Raphael Vallat, Vyoma D. Shah, Matthew P. Walker. Coordinated human sleeping brainwaves map peripheral body glucose homeostasis. Cell Reports Medicine, 2023; 101100 DOI: 10.1016/j.xcrm.2023.101100

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