睡眠紡錘波，是在非快速眼動睡眠期間大量發生的大腦活動，與認知功能有關。可以通過在頭皮上放置非侵入性電極的腦電圖（EECs）進行評估。睡眠紡錘波被認為是一種“指紋”，在個體間存在差異，具有高度遺傳性，并且在夜間趨于一致。但目前對于確定哪些睡眠紡錘波參數是重要的還沒有共識。
隨著全世界范圍內的老齡化，神經退行性疾病負擔上升，迫切需要一種敏感的認知生物標志物。
臨床醫生可能對個體睡眠時出現的某些腦電波模式進行評估，以幫助他們診斷癡呆癥和其他與記憶、語言和思維有關的疾病。
近日，麻省總醫院和貝斯以色列女執事醫療中心的研究人員在 Sleep 期刊上發表了一篇題為：Optimal Spindle Detection Parameters for Predicting Cognitive Performance 的研究論文。
這項新研究描述了紡錘波檢測參數設置如何影響紡錘波與認知之間的關聯，并確定了與認知表現最相關的參數。這有助于改善檢測這些腦波模式或睡眠紡錘波的自動方法，并將它們與認知功能聯系起來。
論文主要作者，麻省總醫院臨床醫學研究員 Noor Adra 表示：“隨著神經退行性疾病負擔的上升，迫切需要一種敏感的認知生物標志物。這導致了研究睡眠紡錘波的熱潮——一種睡眠期間觀察到的大腦活動的振蕩模式，以及它們在各種神經精神狀況和認知表現中的作用。”
盡管睡眠紡錘波和其他大腦特征代表了神經退行性疾病和精神疾病的潛在電生理標志物，但檢測和評估睡眠紡錘波并不簡單。論文合著者、麻省總醫院神經病學系研究員 Haoqi Sun 博士表示“人們已經知道，在大腦中睡眠期間這些短暫的高頻事件與認知密切相關，特別是與學習和記憶密切相關。但是當你試圖在100多個睡眠記錄中檢測紡錘波時，事情變得不那么清楚，例如什么是最佳閾值，什么是最佳最小持續時間等等。”
睡眠紡錘波通常通過對腦電圖的目視檢查進行分析，但自動化方法可以提供更一致的結果。然而，對于這種自動化方法的參數，還沒有達成共識。為了解決這些問題，研究人員設計了涉及167名成年人的睡眠相關實驗，以描述紡錘波檢測參數設置如何影響紡錘波特征與認知之間的關聯，并確定與認知表現最相關的參數。
研究小組還發現，睡眠紡錘波與所謂的流體智力密切相關，流體智力依賴于抽象思維和解決問題的能力，在癡呆癥的早期階段會下降。Adra表示：“因此，我們的發現支持睡眠紡錘波作為一種基于睡眠的流體智力生物標記物。通過優化這一基于睡眠的認知生物標志物的檢測，我們希望能夠指導未來的研究，以檢測神經退行性變人群中這種生物標志物的敏感性。”
論文通訊作者、麻省總醫院神經病學系研究員 M.Brandon Westover 博士補充道：“睡眠紡錘波是睡眠期間大腦活動的許多重要可測量特征之一，它提供了一個了解大腦當前健康狀態和個體罹患腦部疾病或認知能力下降風險的窗口。現在我們更好地了解了如何測量睡眠紡錘波，我們可以將其加入到不斷增長的大腦健康信息庫中——可以在睡眠期間測量的健康指標，這些指標將是我們尋求開發能夠保護和增強大腦健康的治療方法的重要工具。”