43、基于阶段持续时间分位数表示的人类睡眠记录聚类

基于阶段持续时间分位数表示的人类睡眠记录聚类

睡眠一直以来都充满着神秘色彩，尽管科学界对其投入了大量的研究精力，但至今仍未完全揭开它的面纱。睡眠在哺乳动物中被认为受全身机制调控，以实现能量的保存和恢复，也有观点认为它是大脑神经元网络的一种涌现特性，而且睡眠在记忆巩固中起着关键作用。

1. 睡眠相关基础概念

• 睡眠分期 ：传统上，科学研究通过多导睡眠图（PSG）将睡眠过程细分为不同阶段。PSG 依赖脑电图（EEG）测量大脑电活动，同时结合心电图（ECG）监测心律、肌电图（EMG）监测肌肉运动等其他生理信号。后来发现了与做梦相关的快速眼动（REM）睡眠阶段，由此形成了目前使用的睡眠分期标准，包括浅非快速眼动（NREM）睡眠的 NREM 1 和 NREM 2 阶段、深度慢波睡眠（SWS，即 NREM 3/4 阶段）以及 REM 睡眠。神经影像学技术如 fMRI 和 PET 为不同睡眠阶段大脑不同区域的活动提供了具体信息。
• 睡眠结构 ：睡眠通常在一夜中按不同阶段推进，但具体进程难以精确预测。以多导睡眠图记录生成的睡眠阶段时间进程图（催眠图）为例，典型特征包括：大部分 SWS 出现在前半夜，后半夜 REM 睡眠增多，REM 和 NREM 2 半周期性交替，且入睡后夜间会有短暂清醒期。不过，个体间睡眠的详细结构存在差异，受多种因素影响，如身体组成、利手性、吸烟、瑜伽练习等。
• 睡眠结构描述 ：睡眠结构常以睡眠阶段组成来描述，即各睡眠阶段在一夜睡眠中所占时间比例。虽然这能提供整体睡眠阶段内容的全局概括，但无法体现不同睡眠阶段不间断发作的持续时间