利用数学模型解释婴儿午睡、青少年睡得晚、老年人起得早

原创GlobalMD全球医生组织

2025年07月29日 06:31美国

研究人员利用数学建模揭示了从婴儿到老年人的睡眠模式，不仅受生物钟和睡眠压力双重调控，还解释婴儿午睡不定、青少年晚睡和老人早醒等现象，为改善个性化睡眠质量提供了新思路。关注详情。

想知道为什么婴儿有时午睡，有时却不午睡？为什么老年人起得更早？一项最新研究睡眠调节的数学建模为这些问题提供了一些令人惊讶的答案。

研究人员分析了睡眠调节的双过程模型（2PM）的数学结构，该模型于20世纪80年代首次提出。2PM解释了人的睡眠模式是如何受到两个因素影响：睡眠压力以及体内在的生物钟，即近乎24小时的生物节律。

研究人员将睡眠——觉醒切换的数学与光对生物钟影响的数学结合起来。模型进一步解释了青少年晚睡、晚起、老年人早睡早醒等现象，指出后者可能源于系统间相互作用而非单纯的生物时钟变化。

数学模型研究还表明，睡眠问题（如难以早起）可能与个体生物学或环境（如夜间光照）有关。这种综合模型有助于解释许多个性化睡眠现象是由内部生理过程和周围环境的共同影响。

通过数学模拟，该研究预测了室内活动及夜间灯光对睡眠的干扰。研究人员认为，数学模型有助于辅助个性化睡眠解决方案的设计，改善因现代人的作息、衰老或健康问题所导致的睡眠障碍。