脑源性神经营养因子对失眠障碍患者认知功能的影响及其机制研究

Insomnia disorder is the most prevalent sleep-wake disorder, which significantly impairs patients’ daily cognitive function, can cause incidence of many kinds of mental and physiological disorders, and has exerted huge disease burdens on our society. Our previous investigations have suggested that BDNF plays an important role in the pathological mechanism of insomnia patients’ impaired cognitive functions, especially for their impaired working memory, visual learning, and attention performance. Inspired by this, we would like to explore more deeply the role that BDNF plays in the pathological mechanisms of cognitive impairments in patients with insomnia disorder, through case control design combining with polymorphic analysis and neuroimaging techniques. We will further conduct a prospective cohort study in order to investigate the effect of cognitive behavioral treatment (CBT) on insomnia patients’ cognitive function, their BDNF concentration levels, and their brain structure and functions, as well as to establish an efficacy prediction model. Current study aims to explore and reveal the “BDNF peripheral markers – central nervous system endophenotype – insomnia cognitive dysfunction” association. It will provide evidence for the physio-pathological mechanism of the incidence, development, and prognosis of insomnia patients’ cognitive impairment. Furthermore, establishing efficacy prediction model of psychological intervention of insomnia disorder will serve for the formulation of individualized diagnosis and treatment plans, which has important research value and clinical significance.

失眠障碍是最常见的睡眠疾病，严重影响患者的日间认知功能，已发展成为当今社会迫切需要解决的心身健康问题。申请人前期研究提示：脑源性神经营养因子（Brain-Derived Neurotrophic Factor，BDNF）在失眠障碍患者认知功能受损的病理机制中发挥重要作用，与工作记忆、视觉学习和注意警觉三个认知领域的功能损害密切相关。本项研究首先通过病例对照设计，结合基因多态性分析以及神经影像学技术，进一步探索BDNF在失眠障碍患者认知功能受损生物学机制中的作用。随后通过前瞻性队列研究，确定认知行为治疗对失眠障碍患者的认知功能、BDNF水平以及脑结构与功能的影响，建立疗效预测模型。本研究旨在揭示“BDNF外周标记物—中枢神经系统内表型—认知功能受损临床表现”之间的关联，为明确认知功能受损发生、发展与转归的生物学机制提供新证据，建立心理干预疗效预测模型，服务于个体化精准治疗方案的制定。

失眠障碍是最常见的睡眠疾病，严重影响患者的日间认知功能，已发展成为当今社会迫切需要解决的心身健康问题。本课题基于前期工作基础，提出研究假设：脑源性神经营养因子（BDNF）在失眠障碍患者认知功能受损的病理机制中发挥重要作用，可结合神经影像学分析，进一步探明与之相关的特异性脑区，并建立疾病预测模型。. 本研究采用问卷调查结合半结构式访谈收集被试的流行病学资料以及睡眠、情绪状况评估，同时采集其认知功能、血清BDNF、多导睡眠监测以及大脑功能磁共振影像（fMRI）数据。通过病例对照研究发现失眠障碍组BDNF水平显著低于健康对照组，使用MMSE测查两组综合认知功能水平，其组间比较显示失眠障碍组较健康对照有显著的认知功能受损；通过MCCB进一步评估不同维度的认知受损水平，结果发现失眠障碍组在工作记忆、视觉学习能力、注意警觉、社会认知四个维度存在显著受损；进一步相关分析提示其中工作记忆、视觉学习能力和注意警觉三个维度与血清BDNF水平显著相关。任务态fMRI数据采用虚拟投球范式中社交接纳和社交排斥两种不同场景，根据自身前后对照分析，与社交接纳状态相比，社交排斥任务下失眠障碍组在右额上回、颞中回、颞下回、脑岛的激活更突出，而健康对照组仅涉及视觉皮层相关脑区；失眠障碍组与健康对照组的组间比较发现，社交接纳vs.社交排斥状态下失眠障碍组在背侧前扣带回（dACC）、眶额叶皮层（OFC）、海马旁回、脑岛等皮层结构和丘脑、壳核、杏仁核等皮层下结构的激活都更显著。以社交接纳vs.社交排斥情境下背侧前扣带回（dACC）的激活为感兴趣区，相关分析发现其与血清BDNF水平存在显著负相关。. 本项研究通过神经认知测查工具全面评估失眠障碍患者的认知功能受损状况，进一步探明BDNF在失眠障碍患者认知功能受损生物学机制中的作用，初步建立血清BDNF水平—脑功能影像—认知功能受损临床表现之间的统计学关联模型，为未来个体化精准治疗提供了新证据。