學齡兒童睡眠特征對情緒和行為的影響：執行功能的角色探析

馬寧 趙陽 呂少博 張浩東 王長明 孟潔

基金項目：河北省社會科學基金項目（HB20YS024）

引用本文：馬寧，趙陽，呂少博，等. 學齡兒童睡眠特征對情緒和行為的影響：執行功能的角色探析［J］. 中國全科醫學，2024，27（29）：3648-3653，3684. DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0164. ［www.chinagp.net］

MA N，ZHAO Y，LYU S B，et al. The relationship between sleep characteristics and emotions and behavior in school-age children：a study on the mediating effect of executive function［J］. Chinese General Practice，2024，27（29）：3648-3653，3684.

? Editorial Office of Chinese General Practice. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

【摘要】 背景 學齡兒童的睡眠特征對其情緒和行為問題的產生有至關重要的影響，并且睡眠特征對學齡兒童執行功能的發展也起到了一定的作用，學齡兒童情緒和行為問題的產生與其執行功能的發展又有緊密的聯系。目前對于學齡兒童睡眠特征、執行功能以及情緒和行為問題的關系是否存在中介效應的研究較少。目的 探討學齡兒童的睡眠特征、執行功能與學齡兒童情緒和行為問題之間的關系，以及執行功能在學齡兒童的睡眠特征與情緒和行為問題中的中介作用。方法 于2021-08-21—10-08，采用方便取樣法，選取河北省邯鄲市涉縣西戌小學與第四實驗小學1～6年級學齡兒童516名，分別采用兒童睡眠習慣問卷（CSHQ）、長處與困難問卷（SDQ）以及執行功能行為評定量表（BRIEF）評定學齡兒童的睡眠特征、情緒和行為問題以及執行功能。利用SPSS 27.0以及PROCESS 4.1插件進行相關性分析、回歸分析、中介的調節作用分析。結果 共發放問卷516份，回收有效問卷496份，有效回收率為96.1%。相關性分析結果顯示，學齡兒童CSHQ總分與BRIEF中的行為管理指數、元認知功能指數抑制及轉換、情感控制、任務啟動、工作記憶、計劃、組織、監控因子呈負相關（P<0.001）；學齡兒童SDQ總分與BRIEF中的行為管理指數、元認知功能指數抑制及抑制、轉換、情感控制、任務啟動、工作記憶、計劃、組織、監控因子呈正相關（P<0.001）。強迫引入法最終結果顯示，學齡兒童睡眠特征負向預測情緒和行為問題（B=-0.15，t=-5.33，P<0.01），執行功能正向預測情緒和行為問題（B=0.13，t=20.88，P<0.01）；中介作用分析結果顯示，以執行功能、行為管理指數以及元認知功能指數分別作為中介變量，在兒童睡眠特征與兒童情緒和行為問題間均存在完全中介作用，主效應、間接效應95%CI均不包括0（P<0.001），直接效應95%CI均包括0（P>0.05）。結論 學齡兒童睡眠特征、執行功能與其情緒和行為存在密切關系，且執行功能在兒童睡眠特征與學齡兒童的情緒和行為問題中存在完全中介作用。這一發現強調了良好睡眠對學齡兒童行為與情緒的重要性，并為提升學齡兒童執行功能和整體發展提供了新的視角和干預途徑。

【關鍵詞】 學齡兒童；睡眠；情緒；行為；執行功能；中介分析

【中圖分類號】 R 163 【文獻標識碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0164

The Relationship between Sleep Characteristics and Emotions and Behavior in School-age Children：a Study on the Mediating Effect of Executive Function

MA Ning1，ZHAO Yang1*，LYU Shaobo1，ZHANG Haodong1，WANG Changming2，MENG Jie1

1.School of Psychology and Mental Health，North China University of Science and Technology，Tangshan 063000，China

2.Department of Neurosurgery，Xuanwu Hospital of Capital Medical University，Beijing 100000，China

*Corresponding author：ZHAO Yang，Associate professor；E-mail：zhonghuaxinli@163.com

【Abstract】 Background The sleep characteristics of school-age children have a crucial impact on the development of emotional and behavioral problems. Sleep characteristics also play a role in the development of executive function in school-age children. There is a close relationship between the emergence of emotional and behavioral problems and the development of executive function in these children. Currently，there are few studies on the mediating effect of the relationship between sleep characteristics，executive function，and emotional and behavioral problems in school-age children. Objective To explore the relationship between sleep characteristics，executive function，and emotional and behavioral problems in school-age children，and to examine the mediating role of executive function in the relationship between sleep characteristics and emotional and behavioral problems. Methods From August 21 to October 8，2021，a convenience sampling method was used to select 516 school-age children from grades 1 to 6 in Xiwu Primary School and the Fourth Experimental Primary School in Shexian County，Handan City，Hebei Province. The Children's Sleep Habits Questionnaire（CSHQ），the Strengths and Difficulties Questionnaire（SDQ），and the Behavior Rating Inventory of Executive Function（BRIEF） were used to assess the sleep characteristics，emotional and behavioral problems，and executive function of the school-age children，respectively. Correlation analysis，regression analysis，and mediation analysis were conducted using SPSS 27.0 and the PROCESS 4.1 plugin. Results A total of 516 questionnaires were distributed，and 496 valid questionnaires were recovered，with an effective recovery rate of 96.1%. Correlation analysis showed that the total score of the CSHQ was negatively correlated with the Behavioral Regulation Index（BRI），Metacognition Index（MI），inhibition，shifting，emotional control，task initiation，working memory，planning，organization，and monitoring factors of the BRIEF（P<0.001）. The total score of the SDQ was positively correlated with the BRI，MI，inhibition，shifting，emotional control，task initiation，working memory，planning，organization，and monitoring factors of the BRIEF（P<0.001）. Forced entry method results showed that sleep characteristics negatively predicted emotional and behavioral problems（B=-0.15，t=-5.33，P<0.01），while executive function positively predicted emotional and behavioral problems（B=0.13，t=20.88，P<0.01）. Mediation analysis showed that when executive function，BRI，and MI were used as mediating variables，there was a complete mediating effect between sleep characteristics and emotional and behavioral problems in children. The 95%CI for both the main effect and the indirect effect did not include 0（P<0.001），and the 95%CI for the direct effect included 0（P>0.05）. Conclusion There is a close relationship between sleep characteristics，executive function，and emotional and behavioral problems in school-age children. Executive function has a complete mediating effect on the relationship between sleep characteristics and emotional and behavioral problems. This finding emphasizes the importance of good sleep for the behavioral and emotional well-being of school-age children and provides new perspectives and intervention approaches for enhancing executive function and overall development in school-age children.

【Key words】 School-aged children；Sleep；Emotion；Behavior；Executive function；Mediation analysis

學齡兒童的行為與情緒是值得關注的問題［1］，在兒童發展早期，學齡兒童常通過情緒反應表達自己的需求，同時情緒激發學齡兒童的心理活動，支配、制約兒童的心理活動并指導其行為［2］。而兒童早期的行為具有穩定性，若早期不能給予正確評估并及時干預將會導致后期更嚴重的精神行為問題［3］。國外相關研究指出，5歲以下兒童情緒行為問題的發生率為16%～26%，2～3歲兒童發生率為7%～24%［4］。我國部分農村地區學齡兒童情緒行為問題檢出率高達30%［5］。睡眠在學齡兒童的情緒和行為問題中起著至關重要的作用。我國有研究發現，幼兒園兒童入睡困難率為39.4%［6］。執行功能是指大腦中負責管理和調控其他認知過程的一組復雜的認知功能，主要包括工作記憶、沖動控制、靈活性思維、規劃、解決問題和注意力控制等［7］。執行功能較弱的兒童通常表現出較高的情緒反應性，這可能導致焦慮、抑郁或其他情緒障礙［8］。流行病學數據顯示，執行功能較差的人在3歲時可以預測6歲時有更高的情緒反應和行為問題［9］。有研究表示，從出生追蹤到32歲，低執行功能得分與高水平的行為問題顯著相關［10］。

因此，學齡兒童的睡眠特征、執行功能以及情緒和行為問題之間可能存在密切關系，本研究旨在探討執行功能在學齡兒童睡眠特征與情緒和行為問題之間的中介作用，以探究睡眠影響學齡兒童心理健康的機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象

于2021-08-21—10-08，采用方便取樣法，選取河北省邯鄲市涉縣西戌小學與第四實驗小學（兩所學校能夠代表城鄉學齡兒童的多樣性，且與本研究團隊有合作關系，便于數據收集和實地調查）1～6年級學齡兒童516名，其中男268名、女248名，年齡6～12周歲，平均年齡（8.9±1.7）歲。因所測量問卷均為父母版問卷，需主要照護人現場簽署知情同意書后由其進行作答，以保證問卷真實性。納入標準：（1）年齡6～12周歲；（2）主要照護人可到場；（3）聽力正常、意識清楚，可進行基本交流；（4）自愿參與本研究；（5）無焦慮、抑郁等心理問題。

排除標準：（1）父母無法理解或閱讀量表；（2）存在嚴重疾病或障礙。

根據統計學變量分析要求，樣本數至少為變量數的5～10倍。本研究設置變量數為5個，樣本量應不少于500例，符合統計學變量分析要求。

本研究嚴格保護受試者隱私。受試者在參與研究時均保持匿名，未收集任何能直接識別其身份的信息。同時，遵循數據保護規定，確保數據安全，并已獲得受試者家長或監護人的同意。試驗給予被試費10元對被試進行激勵。本研究已通過華北理工大學倫理委員會審批（審批號：2021068）。

1.2 方法

1.2.1 受試信息描述統計表：一般人口學量表由性別、年齡、是否獨生、主要照護人、戶籍所在地等構成。

1.2.2 兒童睡眠習慣問卷（Children's Sleep Habits Questionnaire，CSHQ）：CSHQ父母版是用于評估學齡兒童睡眠質量和睡眠問題的常用量表。CSHQ是在參考國際睡眠障礙分類（ICSD）的基礎上，由美國Brown大學兒科學教授OWENS博士根據學齡前和學齡兒童的睡眠生理特點編制而成，適用年齡為4～12歲［11］。中文版CSHQ［12］題目表述清晰、準確、通俗易懂，由父母回憶過去4周兒童的睡眠情況，選擇表現比較典型的1周進行問卷填寫。問卷共含45個題目（其中33個題目進入記分系統），從8個層面反映兒童常見睡眠問題，分別為：（1）就寢習慣層面；（2）入睡潛伏期層面；（3）睡眠持續時間層面；（4）睡眠焦慮層面；（5）夜醒層面；（6）異態睡眠層面；（7）睡眠呼吸障礙層面；（8）白天嗜睡層面。采用Likert 3點計分法進行評定，分別為“經?！保?～7次/周）、“有時”（2～4次/周）、“很少或無”（0～1次/周），總分33～99分，量表截斷值設定為41分。采用內在信度指標Cronbach's α系數判斷整個問卷和各個層面的內在信度，分別為0.73和0.42（睡眠呼吸障礙層面）～0.69（夜醒層面）。

1.2.3 長處與困難量表（Strengths and Difficulties Questionnaire，SDQ）：SDQ用于評估學齡兒童的心理健康狀況和行為問題［13］。SDQ由美國心理學家GOODMAN于1997年根據精神疾病診斷與統計手冊（DSM）-Ⅵ和國際疾病分類（ICD）-10診斷標準而專門設計和編制，該量表在國內進行了修訂［14］。SDQ（父母版）包括25個條目，每個條目按0～2分評分，0分為不符合，1分為有點符合，2分為完全符合，其中第7、11、14、21和第25條目為反向計分。總分為0～40分，正常范圍為0～13分，邊緣范圍為14～16分，異常范圍為17～40分。高得分可能表明存在心理健康問題或行為困擾。各條目與問卷總分的Cronbach's α系數為0.595，各因子與問卷總分的Cronbach's α系數為0.784，提示父母版SDQ有較好的內部一致性。

1.2.4 執行功能評定量表（Behavior Rating Inventory of Executive Function，BRIEF）：BRIEF是一組用于行為學評估執行功能的工具［15］。該問卷包含2個維度（行為管理指數和元認知功能指數）、8個因子、86個條目，行為管理指數包括抑制、轉換和情感控制3個分量表，反映個體在控制和調節行為及情緒方面的能力；元認知功能指數包括任務啟動、工作記憶、計劃、組織和監控5個分量表，主要評估個體的計劃能力、組織能力、工作記憶和自我監控等。各條目采用1分（從不）～3分（經常）3級評分，總分為86～258分，評分越高，所反映的執行功能受損越嚴重［16］。信度為0.68～0.96（除啟動因子），效標效度為0.32～0.64，Lisrel驗證因素分析顯示BRIEF 2個維度8個因子模型結構基本合理。

1.3 質量控制

本研究采用問卷星線下指導填寫方式收集資料。由研究者詳細解釋填寫方法，并針對照護人提出的疑問進行詳細解答。對于照護人可自行完成問卷填寫的讓其獨立完成，不能獨立完成者由研究人員在旁協助其填寫。本研究中涉及問卷均為父母版問卷。每份問卷填寫時間約為30 min。

1.4 統計學方法

采用SPSS 26.0統計學軟件進行數據分析，符合正態分布的計量資料以（x-±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以例數（%）表示；相關性分析采用Pearson相關分析。采用強迫引入法檢驗中介效應，并采用Bootstrap法重復抽樣5 000次檢驗執行功能在學齡兒童睡眠特征與情緒和行為問題的中介效應，以95%CI不包含0認為存在中介效應。采用HAYES編制的SPSS宏程序PROCESS 4.1（http：//www.afhayes.com）中的模型4探討執行功能在學齡兒童睡眠特征與情緒和行為問題的調節中介作用，并采用Bootstrap法檢驗兒童睡眠特征與情緒和行為問題的調節中介效應。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 受試學齡兒童基本信息

共發放問卷516份，回收有效問卷496份，有效回收率為96.1%。無效問卷的標準：（1）未完成問卷；（2）過于統一的回答；（3）極端時間；（4）填寫明顯不可能的年齡、姓名或其他信息。其中男260名（52.4%），女236名（47.6%）；平均年齡（8.9±1.7）歲；戶籍屬地：邯鄲350名（70.6%），石家莊54名（10.9%），唐山53名（10.7%），河北省其他地區21名（4.2%），非河北省18名（3.6%）；獨生子女48名（9.7%），非獨生子女448名（90.3%）；家庭年收入：<10萬元444名（89.5%），10萬元～30萬元46名（9.3%），>30萬元6名（1.2%）；主要照護人：父親441名（82.9%），母親26名（5.2%），（外）祖父母40名（8.1%），其他19名（3.8%）。BRIEF、CSHQ、SDQ總分分別為（118.5±28.4）、（45.1±8.4）、（21.8±5.5）分。

2.2 學齡兒童CSHQ、BRIEF以及SDQ間的相關關系

相關性分析結果顯示，學齡兒童CSHQ總分與BRIEF中的行為管理指數、元認知功能指數抑制及轉換、情感控制、任務啟動、工作記憶、計劃、組織、監控因子呈負相關（P<0.001）；學齡兒童SDQ總分與BRIEF中的行為管理指數、元認知功能指數抑制及抑制、轉換、情感控制、任務啟動、工作記憶、計劃、組織、監控因子呈正相關（P<0.001），見表1～2。

表2 學齡兒童CSHQ、BRIEF以及SDQ的相關關系（r值）

Table 2 Correlation analysis of CSHQ，SDQ，and BRIEF scores

項目 BRIEF CSHQ SDQ 行為管理指數

行為管理指數 0.945a -0.278a 0.722a

元認知功能指數 0.988a -0.259a 0.669a 0.883a

注：a表示P<0.001。

2.3 中介作用分析

2.3.1 以SDQ總分為因變量，以CSHQ總分為自變量進行回歸分析，結果顯示，CSHQ是SDQ總分的影響因素（P<0.05）；以BRIEF為因變量，以CSHQ為自變量，結果顯示，CSHQ是BRIEF總分的影響因素（P<0.05）；以SDQ總分為因變量，以CSHQ、BRIEF為自變量，結果顯示，BRIEF是SDQ總分的影響因素（P<0.05），見表3。

采用PROCESS 4.1選擇模型4，Bootstrap samples選擇5 000，進行中介作用分析，結果顯示，執行功能在睡眠特征與情緒和行為問題存在間接效應（P<0.05），且其95%CI完全位于0以下，說明自變量通過中介變量對因變量產生了負向影響，見表4。模型關系見圖1。

2.3.2 以SDQ總分為因變量，以CSHQ總分為自變量進行回歸分析，結果顯示，CSHQ是SDQ總分的影響因素（P<0.05）；以行為管理指數為因變量，以CSHQ為自變量，結果顯示，CSHQ是BRIEF總分的影響因素（P<0.05）；以SDQ總分為因變量，以CSHQ、行為管理指數為自變量，結果顯示，行為管理指數是SDQ總分的影響因素（P<0.05），見表5。

中介作用分析結果顯示，行為管理指數在睡眠習慣與情緒和行為中存在間接效應（P<0.05），且其95%CI完全位于0以下，說明自變量通過中介變量對因變量產生了負向影響，見表6。模型關系見圖2。

2.3.3 以SDQ總分為因變量，以CSHQ總分為自變量進行回歸分析，結果顯示，CSHQ是SDQ總分的影響因素（P<0.05）；以元認知功能指數為因變量，以CSHQ為自變量，結果顯示，CSHQ是BRIEF總分的影響因素（P<0.05）；以SDQ總分為因變量，以CSHQ、元認知功能指數為自變量，結果顯示，元認知功能指數是SDQ總分的影響因素（P<0.05），見表7。

中介作用分析結果顯示，元認知功能指數在睡眠習慣與情緒和行為問題中存在間接效應（P<0.05），且其95%CI完全位于0以下，說明所研究的自變量通過中介變量對因變量產生了負向影響，見表8。模型關系見圖3。

3 討論

3.1 睡眠特征、執行功能以及情緒和行為問題的關系

本研究選取了河北省涉縣的兩所小學進行了數據收集，統計結果表明，執行功能較強的學齡兒童心理健康狀況也更好。這種正相關性在各細分維度（如抑制、轉換、情感控制等）上均得到體現，說明執行功能的各個方面與心理健康緊密相關；BRIEF與CSHQ之間的負相關系數表明，睡眠習慣較好的學齡兒童在執行功能方面表現更佳。ASTILL等［17］的研究也展示了情緒調節、焦慮與睡眠習慣之間的強關聯，研究詳細討論了這些因素如何在兒童時期影響包括執行功能在內的認知功能。行為管理指數與多個認知功能指標（抑制、轉換、情感控制等）以及SDQ之間均存在顯著的正相關，表明行為管理能力較強的學齡兒童在多個認知功能上的表現也較好；COSTA-L?PEZ等［18］的研究也展示了情緒調節對于睡眠的調控作用。CSHQ與多個學齡兒童發展指標（SDQ、抑制、轉換等）之間均呈現顯著的負相關，表明學齡兒童睡眠特征越差，在情緒和行為管理等方面以及多個認知功能上的表現可能也越差。總效應的一致性表明，無論直接路徑還是間接路徑如何變化，自變量對因變量的整體影響是穩定的。

3.2 執行功能在學齡兒童睡眠特征與情緒和行為的完全中介作用

行為管理能力作為完全中介變量對整體執行功能的完全中介模型成立的貢獻也是最高的，表明學齡兒童的情緒行為問題在本研究中更多是由抑制、轉換、情感控制3個因子決定的。TAI等［19］的研究結果表示，適當的睡眠時長可能與更優的執行功能和大腦結構有關。元認知能力與執行功能也擁有顯著的間接效應，這一發現表明，睡眠特征直接影響學齡兒童對自己思維過程的認知和控制。通過執行功能間接影響行為與情緒問題。ESPOSITO等［20］的研究發現，患有阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的患兒在抑制控制、認知靈活性和工作記憶等執行功能方面存在明顯缺陷，而這些功能對情緒和行為調節至關重要。HUGHES等［21］對學齡前兒童的研究表明，睡眠質量不高會導致執行功能障礙，而執行功能障礙與情緒和行為問題相關。睡眠特征的低得分影響兒童處理情緒和有效控制行為的能力。GYURAK等［22］研究表明執行功能在情緒調節中起著關鍵作用，特別是工作記憶、抑制控制和認知靈活性等執行功能成分對于個體有效地調節情緒至關重要。家族研究和雙生子研究表明，執行功能具有一定的遺傳基礎［23］。MANDER等［24］使用磁共振成像（MRI）發現，更好的睡眠質量與更健康的前額葉功能相關，前額葉是執行功能如決策和沖動控制的關鍵區域。MEERLO等［25］研究表明，睡眠中斷會對海馬區的神經生成產生不利影響，海馬區是記憶和情緒調節的重要腦區。這些研究均表明執行功能對學齡兒童情緒和行為發展有著深遠的影響，并且行為管理指數、元認知功能指數和綜合執行功能在睡眠特征與學齡兒童的情緒和行為之間的關系均起到完全中介作用。

本研究局限性：本研究所涉及的工具雖然經過中文修訂，信效度得到了保證，但在實際應用中仍可能受到測量誤差的影響，本問卷收集過程中因需要照護人和被試學齡兒童同時在場，收集難度相對較大，采取了方便取樣的方法采集問卷調查數據，并且期間可能存在季節性或時間趨勢對研究結果的影響，季節性因素可能會影響兒童的睡眠特征；在數據統計過程中發現CSHQ對BRIEF的解釋力相對較低。未來研究應進一步優化研究設計并考慮更多潛在的季節因素以及時間趨勢產生的影響，可以進一步探討這些變量之間的因果關系，以及如何通過綜合干預措施來促進學齡兒童的全面發展，以提高研究的準確性和可靠性。

4 小結

本研究通過綜合分析，揭示了執行功能在睡眠特征與學齡兒童的情緒和行為之間的關系，強調了睡眠不僅直接影響學齡兒童的記憶鞏固和信息處理，還通過影響執行功能進一步影響其情緒和行為。本研究提示通過實施科學的睡眠教育、建立規律的作息時間、營造舒適的睡眠環境，以及鼓勵適度的體育鍛煉等策略和措施，可以有效改善學齡兒童、青少年的睡眠質量，進而促進其在學習記憶、行為調控、情緒管理以及社會適應等方面的能力發展，這些實用且可行的建議對于促進兒童的全面發展具有重要意義。

作者貢獻：馬寧負責研究命題的提出、設計，文獻質量篩選及評估，論文起草及最終版本修訂；趙陽負責論文思路指導；呂少博負責論文修改建議；張浩東負責文獻篩選、提取，協助論文撰寫及修訂，匯總數據并繪制表格；王長明負責數據質量監控；孟潔協助文獻篩選、提取，協助論文撰寫、核對參考文獻。所有作者確認論文終稿。

本文無利益沖突。

馬寧：https：//orcid.org/0009-0000-0986-7354

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（收稿日期：2024-03-20；修回日期：2024-06-13）

（本文編輯：賈萌萌）