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A006 Nat Human Behav | 做梦时，丘脑也有清醒节律吗？神奇的19-45Hz

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜发布：2026-06-02 ｜原文链接

认知神经科学前沿文献分享

基本信息

Title: Thalamic oscillations distinguish natural states of consciousness in humans

发表时间: 2026-05-27

发表期刊: Nature Human Behaviour

影响因子: 15.9

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研究背景

丘脑（thalamus）被认为参与觉醒和意识状态调节，但人类在清醒、快速眼动睡眠（rapid eye movement sleep, REM sleep）和非快速眼动睡眠（non-rapid eye movement sleep, NREM sleep）中的丘脑电生理证据仍有限。既有研究更熟悉 NREM sleep 中的睡眠纺锤波（sleep spindle），而清醒与 REM sleep 是否共享某种深部振荡特征，尤其是否与中央丘脑（central thalamus）相关，仍缺少直接记录

实验设计与方法逻辑

研究纳入 17 名因药物难治性癫痫植入双侧深部脑刺激（deep brain stimulation, DBS）电极的患者，用相邻 DBS 触点重参考获得丘脑场电位，并以同步头皮 EEG 进行睡眠分期。作者检测 3–49 Hz Morlet 时频幅度中的 burst，比较清醒、NREM sleep 和 REM sleep 的 burst rate、检出频段和 1/f 扣除后功率谱峰；随后分析 REM sleep 中快速眼动与丘脑 burst 的时间关系，并用 logistic regression 检验检出概率与丘脑亚区距离的关系

Fig1： Example electrode trajectory and thalamic field potential recordings over extended time periods.

核心发现

发现一：19–45 Hz 丘脑快速振荡更贴近清醒和 REM sleep

研究发现，约 19–45 Hz 的丘脑快速振荡在清醒和 REM sleep 中更常见，而 NREM sleep 主要表现为 11–17 Hz 睡眠纺锤波。burst rate 和 1/f 扣除后的功率谱峰都支持这种状态差异。这个结果说明该振荡可区分自然脑状态，但不能证明它因果性地产生意识转换或具体体验内容

Fig. 2 中，作者展示了三种脑状态下丘脑振荡频段、burst rate 和功率谱峰的分布；这一结果提示 19–45 Hz 活动主要伴随清醒和 REM sleep，而不同于 NREM sleep 的纺锤波活动

发现二：REM sleep 中的眼动微状态伴随更高丘脑 burst 概率

在 REM sleep 内部，快速眼动密集出现时，丘脑快速振荡的 burst 概率同步增强。多数检出该振荡的频段中，burst 概率与快速眼动概率显著正相关；相位性 REM（phasic REM）的 burst rate 也高于持续性 REM（tonic REM）。这些结果支持该振荡区分 REM 微状态，但不能推出它直接生成眼动或梦境内容

Fig. 3 中，作者展示了快速眼动、丘脑 Morlet 幅度和 peri-event burst 概率的同步变化；这一结果提示丘脑快速振荡与 REM sleep 中秒级眼动微状态紧密相关

发现三：越接近中央丘脑，越容易检出这类快速振荡

空间分析显示，清醒和 REM sleep 相关快速振荡的检出概率随触点接近中央丘脑而升高；相比之下，到前腹侧丘脑核（anteroventral thalamus, AV thalamus）的距离没有显著预测作用。该结果支持中央丘脑邻近性的重要性，但并不能直接证明中央丘脑就是振荡源，作者也讨论了丘脑-皮层网络可能参与其产生或维持