复旦大学类脑智能科学与技术研究院教授冯建峰、程炜团队利用大数据分析方法，对近50万人的基因、影像、行为等多维度数据开展研究，首次系统刻画了中老年人睡眠时长与认知功能、精神健康等多维度表型之间的非线性关系，并发现该关系背后的遗传与神经基础。相关研究近日发表于《自然—衰老》。
基于英国生物样本库，该研究团队对其中38至73岁被试者的睡眠时长与认知、精神健康等广泛行为表征进行非线性建模分析，发现睡眠时长与中老年人的认知能力、精神健康呈显著的非线性关联，且存在着一致的7小时最优睡眠时长。
进一步纵向随访数据分析表明，睡眠时长相对稳定的被试者表现出更好的认知能力和精神健康。“这提示我们，每天7小时睡眠以及保持规律的睡眠能够促进中老年群体的身心健康。”冯建峰告诉《中国科学报》。
借助大数据统计建模方法，团队进一步利用神经影像多模态数据对上述非线性关系背后的神经机制展开研究。结果发现，睡眠时长与眶额叶皮层、海马、颞叶皮层以及中央前回等情感、记忆环路的核心脑区的脑结构特征（如脑结构体积、皮层面积等）也呈显著非线性关联，并与行为学的发现一致以7小时为转折点。
进一步中介分析表明，这些脑结构介导了睡眠时长与认知、精神健康的关系，表明这些脑区的功能可能是上述睡眠时长与行为学表征非线性关系的神经基础。最后，研究团队进一步整合遗传、影像、睡眠、认知、精神健康跨尺度的数据，利用结构方程模型系统地刻画这5个维度数据之间的相互作用关系，建立睡眠问题从微观遗传基因到介观神经影像再到宏观行为表型的统一模型。
该研究系统阐释了睡眠时长与老年人精神健康关系及其遗传与神经机制，完善了全生命周期人群睡眠问题研究的重要一环，为人们理解老化过程睡眠与认知、精神健康复杂作用关系提供了全面的视角与统一的理论。