兒童早期睡眠時長不足與執行功能的隊列研究

翁婷婷,高國朋,汪素美,李春剛,嚴雙琴,黃 琨,陶芳標

(1.安徽省馬鞍山市婦幼保健院,安徽 馬鞍山 243000;2.安徽醫科大學公共衛生學院,安徽 合肥 230032)

充足而良好的睡眠對兒童健康至關重要。體格發育、認知、情緒調節等均與兒童睡眠密切相關。兒童睡眠時長減少是一個全球廣泛關注的問題。一項全球大樣本的調查發現,絕大多數亞洲國家兒童睡眠時長顯著少于西方國家,兒童睡眠時長不足持續存在[1]。睡眠時長不足在我國嬰幼兒及青少年中普遍存在[2]。我國一項橫斷面調查發現:3歲以下兒童中4～11月齡嬰兒睡眠不足率達21.7%[3]。執行功能(executive functions,EFs)是指對自我意識和行為進行監督和控制的能力,由工作記憶、抑制控制及認知靈活性組成[4]。嬰幼兒睡眠與執行功能的關聯在既往諸多研究中被廣泛討論。有研究發現嬰兒期夜間睡眠時長與學齡前期的智力評估結果及執行功能表現顯著相關[5]。但也有學者認為兒童期睡眠不足可對兒童認知造成損傷這一觀點的證據仍不清晰,需要進一步研究以闡明[6]。國內有關睡眠與兒童執行功能的前瞻性隊列研究較少,本研究通過出生隊列隨訪,連續收集兒童早期睡眠時長信息,以闡述不同時點睡眠時長不足與兒童3歲時執行功能表現的關聯性。

1研究對象與方法

1.1研究對象

本研究對象來自于2015年2月至2016年8月在馬鞍山市婦幼保健院招募的初次建卡孕婦,建立馬鞍山母嬰健康出生隊列(Maanshan Maternal and Infant Health Cohort,M-MIH),共招募2 212名孕婦進入隊列,孕婦年齡為(26.95±3.82)歲;嬰兒出生后持續隨訪,隨訪至36月齡。共收到1 742份有效問卷(問卷填寫完整性>85%)[7]。隨訪至36月齡時,男童902名,女童835名。研究對象均知情同意參加本研究。

1.2調查方法

研究方法為前瞻性隊列研究。父母的一般人口統計學信息及孕期相關信息,均在孕期問卷調查中由孕婦填寫問卷獲得。在兒童體檢過程中選擇6個時點進行問卷調查,分別是出生后的42天、3個月、6個月、12個月、24個月及36個月。由經過培訓的調查員指導兒童當前主要代養人填寫。

1.3主要指標

睡眠時長:6月齡和12月齡兒童的睡眠時長指夜間(晚上7∶00-早上7∶00)兒童平均睡眠時間及白天(早上7∶00-晚上7∶00)的平均睡眠時間,問卷由家長填寫。36月齡兒童的睡眠時長指近1個月兒童每天(白天加晚上)的平均睡眠時間,問卷由家長填寫。夜間睡眠時間>18h、總睡眠時間<4h或超過22h定義為異常值,予以刪除[8]。

1.3.1總睡眠不足

根據《0～5歲兒童睡眠衛生指南》中推薦的兒童睡眠時間范圍,將總時間低于指南推薦時間最低值時定義為總睡眠不足。具體如下:

6月齡:睡眠總時間<12h定義為睡眠充足;≥12h為睡眠充足。12月齡:睡眠總時間<11h定義為睡眠不足,≥11h為睡眠充足。36月齡:睡眠總時間<10h定義為睡眠不足,≥10h為睡眠充足。

1.3.2夜間睡眠不足

兒童6月齡和12月齡夜間睡眠時長P75值均為9h,將夜間睡眠時長<9h定義為夜間睡眠不足。

1.3.3執行功能評價

使用《中文版學齡前兒童執行功能行為評定量表(父母版)》(Behavior Rating Inventory of Executive Function-Preschool Version,BRIEF-P),評價兒童日常生活中的執行功能。該量表適用于2至5歲11個月的兒童,共有63個條目[9]。各條目評分范圍 1～3 分:從不(1分)、有時(2分)、經常(3分)。量表的分數合計為總執行功能(global executive composite,GEC)分數,是 EFs 的總指標。

EFs包括3個維度:抑制自我調控指數(inhibitory self-control index,ISCI),指抑制和情感控制能力;認知靈活性指數(flexibility index,FI),指轉換和情感控制能力;元認知指數(emergent metacognition index,EMI),指個體工作記憶和組織計劃能力。該量表經評價具有良好的信效度。EFs異常界定:根據年齡和性別將GEC和各維度初始得分轉換為T分。當轉換T分>65分時,為執行功能相應維度異常。

1.3.4其他變量

除人口統計學變量及兒童社會家庭經濟變量外,還收集兒童出生時高危因素(早產、低出生體重、新生兒期疾病及出生缺陷等因素)、喂養、屏幕暴露等信息。兒童36月齡時,詢問兒童“最近一周平均每天看電視、手機、平板電腦等電子設備時間”,將視屏時間>2h/d,定義為視屏時間過多。

1.4質量控制

調查前,項目組專家對隊列研究所涉及的科室成員及專職調查員進行統一的規范化培訓,保證調查方案的一致性和調查結果的準確性。安排課題組研究生負責隊列隨訪及維護,對未按時體檢的孕婦及兒童電話催查。問卷回收過程中核查問卷填寫的質量,保證問卷信息的真實性和完整性,為保證問卷信息的準確性,要求問卷填寫人是調查時點前1個月兒童的主要代養人。

1.5統計學方法

采用EpiData 3.0軟件建立數據庫,應用SPSS 20.0軟件進行數據分析。計數資料以百分數表示,采用χ2檢驗比較EFs及3個分維度結果在不同人口統計學特征變量及睡眠時長變量間的分布差異。分別以GEC、ISCI、FI和EMI為因變量,進行多因素Logistic回歸分析,探討兒童早期睡眠時長與總執行功能及執行功能分維度的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1兒童早期睡眠時長及睡眠不足發生情況

兒童的睡眠總時長隨著年齡的增加而減少,睡眠總時長均值:6月齡為(13.15±1.78)h;12月齡為(12.39±1.58)h;36月齡為(10.59±1.97)h。夜間睡眠時長:6月齡為(9.50±1.30)h;12月齡為(9.47±1.23)h。兒童睡眠不足發生較為常見,6月齡為16.2%(316/1 948),12月齡為9.4%(170/1 818),36月齡為11.4%(886/1 626)。

2.2執行功能異常發生及分布特征

兒童執行功能評估整體異常發生率為20.5%,分維度異常發生率分別為EMI 12.8%、ISCI 6.5%和FI 1.0%。比較不同特征兒童執行功能分布時發現,性別、獨生子女、高危兒、母親文化程度、父親文化程度及視屏暴露在執行功能正常與執行功能異常兒童間分布差異均有統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 不同人口學特征的兒童執行功能結果分布 [n(%)]

2.3睡眠不足與執行功能結果分布

GEC:6月齡總睡眠時長、12月齡夜間睡眠時長及36月齡總睡眠時長在該維度分布差異有統計學意義(P<0.05)。ISCI:僅6月齡總睡眠時長及12月夜間睡眠時長在該維度分布差異有統計學意義(P<0.05)。EMI:6月齡和36月齡總睡眠時長組間分布差異均有統計學意義(P<0.05);且均呈現出睡眠不足的兒童其執行功能異常發生率高于睡眠正常的兒童(P<0.05),見表2。

2.4睡眠時長與執行功能的多因素分析

多因素Logistic回歸分析顯示,6月齡和36月齡兒童總睡眠時長不足與執行功能異常密切相關,與GEC異常相關,OR及其95%CI值分別為1.70(1.03～2.80)、1.72(1.12～2.64),見表3;與ISCI、EMI維度異常有關,OR及其95%CI值:6月齡為2.88(1.01～8.18)、36月齡為1.72(1.03～2.88)。12月齡兒童僅夜間睡眠不足與FI有關,OR及其95%CI值為8.55(1.69～43.36),見表3。

表3 不同月齡兒童睡眠情況與執行功能的多因素Logistic回歸分析 [OR(95%CI)]

以GEC為因變量的模型中,6月齡睡眠不足,36月齡睡眠不足與GEC顯著相關,OR及其95%CI值分別為1.83(1.16～2.87)、1.63(1.02～2.62),見表3;ISCI和FI模型中,僅12月齡睡眠時長分別與其相關,OR及其95%CI值分別為2.63(1.02～6.76)、8.99(1.63～49.60)。EMI模型與GEC模型相似,6月齡和36月齡總睡眠時長與其顯著有關,見表3。

3討論

3.1嬰幼兒期睡眠不足的問題持續存在

本研究通過隊列隨訪研究發現,兒童睡眠不足的問題在嬰幼兒期較為常見,隊列兒童中6月齡檢出率為16.2%,至36月齡時檢出率仍為11.4%。本研究睡眠不足發生率及睡眠時長均值與馮圍圍等[3]開展的我國兒童3歲以下兒童睡眠狀況調查結果較為一致。國內一項大樣本調查發現,學齡前兒童夜間睡眠不足的發生率高達22.4%[10]。Magee等在2014年報道,總結0～2歲兒童睡眠時長發展模式發現,有4種睡眠模式,其中持續睡眠不足模式占11.6%,并且該模式與兒童體格發育、社交情緒表現呈顯著負相關。兒童睡眠不足的原因常與家庭養育因素相關,應加強睡眠衛生宣傳,促進兒童早期充足的睡眠。

3.2睡眠時長與兒童執行功能相關性存在年齡與維度間差異

本研究發現,兒童早期EFs異常發生率較高,分維度中EMI異常率最高為12.8%,與既往學齡前期兒童調查結果較為接近[11]。父母文化程度偏低、家庭社會經濟地位低等兒童均是EFs異常高危人群[12],本研究同樣得出類似結論。但在討論性別分布時發現不同研究存在差異,劉陽等在2016年大樣本研究發現,女童EFs異常率表現高于男童,而本研究中女童EFs異常率高于男童。

此外,本研究發現睡眠不足與執行功能存在相關性,但同樣存在年齡、睡眠時長特征及不同維度等差異。本研究中6月齡與36月齡兒童總睡眠不足均與GEC相關,而12月齡總睡眠與EFs各維度均無相關性,但12月齡夜間睡眠不足與兒童抑制自我調控及認知靈活性密切相關。既往有研究顯示睡眠不足對兒童認知及執行功能有一定的影響,但在不同人群中也尚未得到較為一致的結論[13]。

一項早產兒的隊列研究發現,兒童3～4歲和5～7歲時睡眠不足與7歲時執行功能表現偏差顯著正相關,而嬰兒期睡眠不足僅與教師報告的BRIEF總分相關,與家長報告BRIEF無關[13]。Bernier等[14]研究發現2～4歲時睡眠時長顯著減少的兒童,在學齡早期工作記憶能力測試中評分更高,并認為睡眠效率增加與EFs抑制控制能力相關。

一般認為,睡眠與執行功能相關的生物學機制如下:執行功能與大腦的前額葉皮層密切相關,而睡眠時間、質量又影響腦額葉皮層功能。但在兒童群體中,同樣發現睡眠時長對執行功能的影響具有滯后性[15]。因此,本研究中睡眠與EFs相關的差異性,應考慮是否存在上述可能性,下一步研究將繼續對兒童持續隨訪,增加EFs隨訪節點,充分評價早期睡眠不足與EFs關聯度。