2023年3月22日，《Journal of Sleep Research》（SCI，5年IF 4.5）在线刊发了马宁教授团队的研究论文：Effect of homeostatic pressure on daytime vigilance performance: Evidence from behaviour and resting-state EEG（https://doi.org/10.1111/jsr.13890）。本研究揭示了在正常节律状态下，内稳态睡眠压力导致日间警觉性逐渐下降的神经机制是睡眠压力使皮层兴奋性增加，从而降低了皮层间的交流效率。本论文第一作者为2020级博士生郝超，通讯作者为马宁教授，本实验室为第一完成单位。
日间效应是指个体认知功能在一天中的不同时段进行规律波动的现象。其中个体警觉性对日间效应高度敏感，呈现出从早晨到下午逐渐下降的趋势，这种趋势一般在午后降至最低，并且午后的小睡能够提升警觉性，但相应的神经机制还未深入探究。本研究在正常节律状态下，利用精神运动警觉任务和静息态脑电技术相结合的方式，考察了内稳态睡眠压力对警觉性日间变化的影响及其神经机制。
研究结果显示，个体在清醒期间积累的睡眠压力导致日间警觉性从早晨到下午逐渐下降。同时，睡眠压力也使静息态脑电活动增加，具体表现为delta，theta，alpha和低频beta频段的能量全局性增加，而高频beta频段能量在中央区域局部增加。各频段全局性增加的静息态脑电活动反映出睡眠压力使大脑皮层的兴奋性增加。增加的皮层兴奋性会占用大量认知资源，导致皮层之间的信息交流效率降低，日间警觉性逐渐下降。此外，研究结果发现高频beta活动增加的越多，警觉性下降的越少。这表明高频beta对日间警觉性的下降有一定的补偿作用。
各频段能量的日间差异
高频beta和警觉性日间变化之间的关系