
首夜效应(FNE)是一种在睡眠监测中普遍存在且影响监测结果的现象,一般表现为第1夜的睡眠质量比随后夜间监测得要差。FNE主要特征为入睡潜伏期延长、总睡眠时间缩短、睡眠效率下降,以及入睡后觉醒时间延长等。FNE的生理/心理学机制主要与环境相关的急性压力和焦虑水平增高有关,默认模式网络参与其中。FNE在不同年龄、不同性别的个体存在不同表现及影响;也存在于失眠、睡眠呼吸障碍、快眼动睡眠期行为障碍及磨牙症等患者中。因此,在睡眠监测中应考虑到FNE所导致的结果偏差。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
在睡眠监测室监测睡眠的第1夜,大多数人的睡眠质量都比随后夜间监测得要差,这称为“首夜效应(the first-night effect,FNE)”[1]。FNE是睡眠研究中的一个重要因素[2],影响多导睡眠监测(polysomnography,PSG)结果。1964年Rechtschaffen首次提出FNE,1966年Agnew详细描述FNE典型临床表现,1980年Browman和Cartwright[3]发现熟悉的环境可以减少但不能完全消除FNE。然而,部分个体在新环境下比平时睡得更好而不是更差,这称为反首夜效应(reverse fiest night effect,RFNE)[4]。本文对睡眠监测中FNE和RFNE的概念、临床表现进行梳理,并探讨FNE的生理/心理学机制。这对于指导临床医师和技师规范化使用PSG、更准确地诊断和评估睡眠障碍有重要意义。
FNE是睡眠监测室中睡眠结构在首夜被扭曲的一个众所周知的现象[5],FNE主要临床特征包括:入睡潜伏期(sleep onset latency,SOL)延长,总睡眠时间(total sleep time,TST)、慢波睡眠(slow-wave sleep,SWS)时间和快速眼动(rapid eye movement,REM)睡眠时间缩短,REM睡眠潜伏期延长,睡眠效率(sleep efficiency,SE)降低,夜间觉醒频率更高和入睡后觉醒时间(wake-time after sleep onset,WASO)延长等[6, 7]。
Shirota等[8]对74名健康成年人进行连续2夜的PSG研究发现,第1夜的客观和主观睡眠质量均低于第2夜。PSG逐期分析显示,在第一个非快速眼动(non-rapid eye movement sleep,NREM)-REM睡眠周期中,睡眠阶段分布和皮质β脑电图功率差异有统计学意义;比较2个夜晚的4个NREM-REM睡眠周期,心率变异性也不同。这表明健康受试者在第1夜和第2夜的睡眠周期中睡眠结构、皮质活动和心率变异性等生理系统中均发生了不同的改变。这项研究指出在监测室首夜睡眠中,尤其是上半夜的中枢神经系统的适应过程存在明显的脆弱性。
2001年Le Bon等[9]提出FNE持续时间可能长于1晚,REM的适应似乎是一个延续到第4个晚上的过程;但更多的研究表明,最显著的影响发生在监测室的第1个夜晚。为了研究FNE的再适应效应,Lorenzo和Barbanoj[10]分段记录了12名健康年轻受试者3个阶段共12个夜晚的PSG(每次连续记录4个夜晚,每次间隔至少1个月)。这些研究结果提示,FNE只在整个研究的第1夜出现,而其余的夜晚相互比较差异均没有统计学意义。该研究证明FNE具有普遍适应性,经历过第1夜的适应,随后的夜晚均不受影响,对于需要多次PSG随访的患者,不需要每次都增加适应夜以避免FNE。
1.环境因素:尽管一些研究者认为FNE并不具有普遍性,愉快的环境和热情友好的工作人员可以缓解部分紧张、焦虑的情绪,提前熟悉监测室环境也能减弱这种影响,但FNE还是难以避免。第1夜PSG记录的睡眠不良是多因素导致的,可能与陌生环境、电极放置引起的体感不适、仪表和电缆引起运动受限,以及接受检查时微妙的心理变化有关[9,11]。此外,一些研究还发现,成人佩戴家庭便携式PSG也表现出FNE,且与检测室PSG的FNE差异无统计学意义,这表明在熟悉和舒适的环境中进行PSG并不能消除FNE[6],但体动记录仪等手环记录对受试者睡眠无明显FNE[12]。
2.FNE与唤醒/睡眠促进系统:急性压力和焦虑水平的升高可能是造成FNE的一个重要影响因素。急性压力和焦虑是面对陌生情境的典型反应,可能直接导致睡眠困难。既往研究认为REM睡眠相关参数可能是适应PSG监测敏感的指标之一[10]。急性压力或焦虑可导致睡眠结构的变化[13, 14]。与第2夜PSG记录相比,第1夜PSG记录的REM睡眠潜伏期延长,REM睡眠时间缩短,提示着第1夜存在更高水平的焦虑和压力[8]。2022年Mayeli等[15]对27名健康个体进行了2个晚上的PSG及高密度脑电图睡眠记录,发现与第2夜相比,健康个体在睡眠监测室的第1夜更快频率段(即σ、β和γ)的活动增强了。在清醒时更常观察到的这些快频率段较高水平的活动,这可能反映了睡眠时的过度唤醒性和(或)警觉性增强,以致从清醒到入睡的睡眠系统平稳激活受到抑制,从而可能导致睡眠启动和维持的困难,出现FNE。
3.FNE与默认模式网络(the default mode network,DMN):DMN是一个心理学的重要概念,是一种在安静清醒期或睡眠期出现的自发内在活动[16, 17]。DMN通常被认为是一个“内在”系统,专门从事内部导向的认知过程[18]。DMN与大脑半球的监控系统密切相关,表现为睡眠期两侧大脑半球睡眠深度的不对称性[19],这有助于个体适应不同的环境。在PSG监测的第1夜,作为睡眠深度指数的慢波活动或δ活动在左半球与右半球均有减少,且存在不对称性[20]。其不对称程度与入睡潜伏期显著相关,反映了睡眠起始的困难程度,这也被视为FNE的关键指标。此外,睡眠深度下降的半球对异常外部刺激的反应增强,从而引起更多的觉醒和更快的行为反应。这些研究提出一种假设:在陌生环境中夜间一侧半球作为观察者比另一侧半球保持更多的警觉,这不仅表现为睡眠问题,也是一种在陌生和潜在危险环境中的求生行为。当检测到不熟悉的外部信号时,常通过更警惕的左半球让睡眠者更容易被唤醒,这是一种接近原始的保护机制[21]。因此,睡眠中的FNE与唤醒有关,FNE参与了生存保护机制。
4.RFNE的产生机制:特定水平的感官刺激对于诱导睡眠的产生是必要的,而过多的感官刺激则会干扰睡眠进程。多数人第1次在睡眠监测室睡觉时由于陌生的环境而产生过度感官刺激,造成一种高度唤醒的状态而延缓睡眠进程,导致FNE的发生。但对于某些失眠患者,熟悉环境的刺激不足可能会导致睡眠不佳。这样的失眠患者可能受益于PSG监测室提供的额外感官刺激,在第1个检测室之夜反而睡得更好,即RFNE[22]。
随着对失眠认知行为疗法(cognitive behavioral therapy for insomnia,CBT-I)认识的深入[23],研究者们提出,这些存在RFNE的失眠患者在睡眠和觉醒之间建立了一种习得的、适应不良的联系。这些患者由于压力或其他问题而无法入睡一段时间后,可能对固有的卧室环境产生了条件性唤醒反应。这种条件性唤醒会妨碍患者在家的睡眠,但并不适用于睡眠监测室的新环境。另一方面,一些失眠患者在监测室并不像在家里那样努力地试图入睡,这可能与他们对监测室的睡眠没有预期,又或者他们认为监测室是记录失眠的好机会,能证明自己糟糕的睡眠状态,所以他们在监测室反而比在家里拥有更好的睡眠[24]。这种RFNE与CBT-I中矛盾意念疗法治疗失眠的心理机制是一致的。此外,表现出RFNE的失眠患者常常会存在防御性增加和否认情绪的问题,这类患者还可能合并睡眠感知不良,容易高估自己的睡眠问题。
1.健康个体:一项纳入53项研究(包括1 422名健康个体)的荟萃分析发现[6]:总体而言,与第2夜PSG记录相比,第1夜的客观睡眠时间和睡眠深度更差,但没有发现呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)和周期性肢动指数(periodic limb movement index,PLMI)2个夜晚存在差异;进一步按年龄段分析发现年龄与FNE为非线性关联:儿童、青少年、中年和老年人的FNE更为明显,而20~29岁年轻人的FNE较轻;第2个夜晚和第3个夜晚之间的睡眠参数差异可以忽略不计。此外,健康成年男性和女性之间FNE没有显著差异,这表明性别对健康成人FNE的影响不大。
2.不同睡眠障碍的FNE研究:一项单中心研究调查了852例睡眠障碍患者(年龄为51.68岁±14.00岁)的夜间PSG记录和量表[25],其中男489例,女363例。疾病种类包括:失眠(n=171)、不宁腿综合征(restless legs syndrome,RLS,n=186)、阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA,n=369)、单纯性打鼾(n=54)、REM睡眠行为障碍(n=39)和睡眠过度(n=33)。研究显示48.9%的人睡眠质量比平时差,表现为FNE;20.6%的人比平时好,表现为RFNE;30.5%的人与平时相仿;失眠和RLS组的RFNE和相仿睡眠的比例相对较高;OSA组和单纯打鼾组表现出相对较高的FNE;而睡眠过度组出现FNE或RFNE的比率相对较低;研究还发现性别差异有统计学意义,男性患者有更多的FNE,而女性患者有更多的RFNE;尤其失眠组和OSA组的男性FNE发生率较高,而女性的RFNE或正常睡眠较多;在所有患者中,年龄较大(>65岁)的患者的相仿睡眠比率较高,而年龄较轻的患者FNE或RFNE较多;在OSA组,年龄>65岁的患者报告的正常睡眠和RFNE更多,而年龄小的患者则更常出现FNE。失眠、RLS、快眼动睡眠期行为障碍(rapid-eye-movement sleep behavior disorder,RBD)和嗜睡患者的RFNE发生率较高,可能是因为这些疾病的特点抵消了在新环境中睡眠的不适。
3.失眠:睡眠参与健康人群和各种精神障碍患者的情绪调节,而失眠是各种精神疾病发生发展的重要危险因素之一[26]。一项纳入639例失眠患者及171名健康个体的荟萃分析(参与者均进行过连续2晚的PSG)显示失眠患者的SWS、睡眠连续性及睡眠结构在睡眠监测的第1夜发生显著改变。与健康对照组相比,失眠患者第1夜SOL延长和TST时间减少。总体而言,失眠患者经历FNE而不是RFNE,并且失眠患者的FNE特征与健康对照组不同[27]。对年龄匹配的61例失眠症患者和61名睡眠良好的对照者进行连续2晚的PSG发现失眠患者在几个变量上的睡眠质量都比对照组差,但在具体睡眠变量方面存在差异:当从第1夜到第2夜,失眠患者表现为SOL明显缩短,而对照组更常表现为WASO持续时间和R期觉醒指数下降[11]。由此可见失眠患者的FNE在上半夜更为突出。
4.睡眠呼吸障碍:Roeder等[28]发现与超过1晚的连续睡眠监测相比,单夜睡眠监测OSA的漏诊率可达55%,仅依靠单夜AHI的诊断可能低估OSA的严重程度。Gaisl等[29]研究发现经PSG诊断为轻度OSA的临床人群具有比中重度OSA患者更大的AHI夜间变异性。Sforza等[30]发现从睡眠监测的第1晚至第2晚,轻度OSA患者没有睡眠参数显著差异,但AHI随着仰卧位时间的增加而显著增加;中度OSA患者的睡眠参数和体位均无明显变化;重度OSA患者SWS及REM睡眠时间明显增加,AHI及血氧饱和度则明显下降。由此可知,必要时可对部分第1夜诊断为轻度OSA患者行第2夜PSG检查。
5.RBD:RBD是一种夜间发作性REM睡眠期行为障碍,且症状具有波动性,并非每夜都有典型的异常行为。REM睡眠持续时间的长短对于梦境行为捕捉和REM睡眠相关的肌电图(EMG)异常非常重要。一些研究认为不少RBD患者在首次PSG记录时缺乏足够REM睡眠用于分析。鉴于此,中国香港一项回顾性研究比较了55例确诊RBD患者的临床病历和PSG报告,这些患者接受了至少连续2夜的PSG监测[31]。这项研究发现,RBD患者在2个夜晚的平均REM睡眠时间超过70 min,仅不到10%的患者REM睡眠持续时间<20 min;患者2夜的REM睡眠密度和下颌间歇性肌电活动等无明显差别。研究还发现,氯硝西泮治疗似乎并不影响PSG对RBD的诊断。该研究认为,在大多数临床患者中,单夜视频PSG足以诊断RBD,PSG结合视频分析可以进一步提高检出率,对于轻症或不典型的RBD患者单夜PSG仍然存在漏诊和误诊。
6.磨牙症(sleep bruxism,SB):研究发现,PSG对SB的诊断在2夜之间有所不同,第2夜节律性咀嚼肌活动(rhythmic masticatory muscle activity,RMMA)显著增加。基于单夜PSG记录的诊断可能会识别出正常受试者和RMMA中/高频的SB受试者(中高频组),低频RMMA患者易漏诊。而且,相对于第2夜,中高频率患者首夜PSG的RMMA减少约40%[32]。因此,对于被诊断为低频SB的患者,以及在第1夜表现为非SB的患者,应进行第2次PSG记录。如果只记录了1夜PSG,漏诊误诊风险将会增加。
7.不同生殖状态下的女性:为了研究不同生殖状态下女性的FNE,Virtanen等[33]对四组女性:服用激素避孕药的年轻女性(n=11,23.1岁±0.5岁)、围绝经期女性(n=15,48.0岁±0.4岁),绝经后服用(雌)激素治疗(hormone therapy,HT)的女性(HT组,n=26,63.1岁±0.9岁)和未接受激素治疗的绝经后女性(非HT组,n=22,63.4岁±0.8岁),进行连续2夜的PSG监测。监测发现:从第1夜到第2夜,所有研究组FNE的变化相似,即受试者的TST、SE、N1和N2睡眠增加,入睡后觉醒次数、每小时觉醒次数下降,N2和REM潜伏期下降;相对其他各组,年轻女性的睡眠更深,更少碎片化。不同年龄的女性在睡眠整合和睡眠分期比例上产生了非常一致的变化,这种变化似乎不受绝经状态或HT使用的影响。
8.安慰剂给药对于健康志愿者和失眠患者FNE的影响:为阐明安慰剂对连续夜晚(尤其是第1夜)睡眠的影响,Suetsugi等[34]对8名健康男性大学生在无药、安慰剂和硝西泮给药条件下进行了PSG,安慰剂或硝西泮采用双盲交叉设计。结果表明,与未服药组相比,安慰剂和硝西泮组均明显改善了入睡潜伏期、早晨醒来时的清醒感觉和紧张度;尽管没有硝西泮的变化明显,安慰剂也有助于提高健康男性检测室首夜睡眠的质量,并有一定的催眠、抗焦虑作用。
另一项研究探讨了心理调节结合安慰剂对失眠患者FNE的影响[35],16例失眠患者接受了为期2 d的安慰剂干预(安慰剂组),并且被告知服用的是一种改善睡眠的药物;另外20例失眠症患者未给予任何干预(无干预组)。结果表明,与无干预组相比,安慰剂组的SOL、卧床时间和WASO显著增加,SE显著降低,且主观睡眠时间减少。然而,两组之间N1、N2、N3和REM的持续时间和百分比差异无统计学意义。这表明,在失眠症患者的睡眠检测室首夜,安慰剂可能会阻碍睡眠的发生,但不会导致N1、N2、N3和REM的持续时间和百分比发生变化。这项研究结果强调了患者对失眠的感知和信念的重要性,在监测室条件下,短期使用安慰剂对患者可能不仅不起作用,甚至会导致反作用。
9.镇静催眠药可改善FNE(短暂性失眠):研究发现低剂量艾司佐匹克隆、雷美替胺、茚地普隆和多塞平等镇静催眠药能改善FNE。在一些使用FNE作为短暂性失眠模型的双盲随机对照研究中发现:与安慰剂相比,艾司佐匹克隆明显降低了WASO,提高了SE;雷美替胺可显著降低持续睡眠潜伏期,增加TST;茚地普隆有诱导睡眠、增加睡眠时间、改善整体睡眠质量的作用;多塞平可显著改善SOL、TST、睡眠时长和睡眠质量,并可减少早醒[36]。必要时可使用镇静催眠类药物改善FNE。
综上所述,不同睡眠障碍患者存在不同程度的FNE,甚至存在RFNE。单次夜间PSG记录可能不足以说明睡眠质量和数量的准确性,容易低估或高估患者的睡眠问题,从而影响睡眠障碍的诊断与病情严重程度的判断。如单夜睡眠监测可能会漏诊约6%的OSA患者;对于SB患者,单夜PSG记录的诊断可以识别出RMMA高频的SB患者;对于失眠患者,首夜PSG监测有相当的概率出现RFNE,在老年患者中可高达26%;对于RBD患者,PSG和视频结合分析可以进一步提高检出率,单夜可诊断约90% RBD患者。但对于症状不典型患者和发作性疾病中频率较低的患者,第2夜PSG记录是必要的,以便获得更真实、更准确的睡眠结构和睡眠量化信息。由于FNE存在普遍适应性,有过PSG检测经验的人,再次进行PSG检查时,可以不考虑FNE的影响。此外,一些镇静催眠药可改善FNE。睡眠对生理和认知功能至关重要,不同的睡眠阶段会对人体产生不同的生理和心理影响[37, 38, 39],本综述对于指导临床医师和技师规范化使用PSG、更准确地诊断睡眠障碍有参考意义。FNE还具有高度个性化的人格特征,通过对FNE的评估,可能有助于临床医师指导睡眠障碍患者进行认知行为干预。
张玉婷, 陈坤, 徐云霞, 等. 多导睡眠监测首夜效应研究进展[J]. 中华医学杂志, 2024, 104(27): 2590-2594. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20231219-01410.
所有作者声明不存在利益冲突





















