多動症（ADHD）在兒童中有較高的比例，患者還常常伴有睡眠障礙，給兒童神經系統發育和家庭生活質量帶來負面影響，甚至還會影響學業、增加發生意外事故風險等。
近日，復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長馮建峰教授、羅強副研究員團隊，與英國劍橋大學、加拿大渥太華大學合作，在多動症與睡眠障礙共病研究中取得重要進展，發現早期多動症症狀引發後期睡眠問題的腦影像學證據，並提示相關分子生物學過程。3月31日，這一研究成果以《多動症和睡眠障礙有何聯繫？基於大規模隨訪隊列對縱向關聯和腦結構開展多模態研究》（「What is the Link between Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder and Sleep Disturbance? A multimodal examination of longitudinal relationships and brain structure using large-scale population-based cohorts」）為題在線發表於《生物精神病學》（Biological Psychiatry）雜誌。
為了釐清多動症與睡眠問題之間的因果關係，該項研究利用加拿大魁北克QLSCD出生隊列和美國學齡兒童腦發育ABCD隊列，通過因果推斷統計模型，發現了早期越嚴重的多動症症狀引發後期越多的睡眠問題（如圖1所示）。
圖1：交叉時滯模型顯示ADHD症狀會引發更多睡眠問題
為了理解該因果關係的神經生物學機制，研究團隊開展了腦結構影像學研究（n=3515），發現了與多動症症狀和睡眠問題共同相關的若干關鍵腦區，主要集中在注意力網絡和覺醒系統（如圖2所示），在這些腦區中，較少的腦灰質與更嚴重的ADHD症狀相關，而後更嚴重的ADHD症狀會引發後期越多的睡眠問題。
圖2：額下回和尾狀核等關鍵腦區的灰質體積越小，ADHD症狀和睡眠問題越嚴重
研究團隊進而通過基因轉錄組學分析，發現一些主要參與晝夜節律和神經信號傳導等分子生物學過程的特殊基因在上述腦區中表達較多（如圖3所示）,找到了早期多動症症狀引發後期睡眠問題的腦影像學證據。
圖3：在關鍵腦區中過表達的基因富集在生物節律和神經傳導等生物學過程
「ADHD患者存在睡眠問題，往往會影響患者及其家庭的生活質量，並且對兒童的學業表現產生負面影響。」英國皇家醫學科學學會會士、復旦大學特聘教授、劍橋大學榮譽博士、精神醫學系芭芭拉•薩哈金教授表示。
該項研究針對ADHD和睡眠障礙經常出現的共病現象，利用縱向腦影像隨訪隊列和因果分析統計模型，發現AHDH症狀會顯著增加兒童睡眠問題，揭示了多動症與睡眠障礙共病機制。該論文主要研究者之一羅強博士說，「更為重要的是，我們找到了與此相關的基因和腦結構。」
據馮建峰教授介紹，該研究的發現或有助於研發設計新的早期多動症治療方案，以減輕患者的ADHD症狀和睡眠問題。
復旦大學類腦智能科學與技術研究院博士生沈春同學和英國劍橋大學講師山繆爾•錢伯倫博士為該論文的共同第一作者，馮建峰教授和羅強副研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、上海市腦與類腦智能基礎轉化應用研究市級科技重大專項以及上海市科委科技創新計劃等的經費支持。