你是否有过这样的经历：熬了一个通宵赶项目后，第二天走路时总觉得身体微微摇晃，甚至上楼梯时莫名踩空一步？又或者连续几天没睡好之后，发现自己变得异常笨拙，倒水总会洒出来、走路不时撞到门框，仿佛身体不再完全听从大脑的调度。多数人习惯将这些小插曲归结为精神不济或疲劳所致，却很少意识到，这些看似寻常的运动失误，实际上可能反映的是睡眠不足对大脑感觉运动回路的深层干扰。事实上，维持身体平衡并非简单地站稳不倒，而是一项高度复杂的神经整合任务：大脑需要持续接收并整合来自视觉、前庭觉和本体感觉的多源感官信息，经由认知加工与运动规划后，实时生成精确的运动指令以维持姿势稳定。这一从感觉输入到运动输出的完整协调过程，在神经科学中被称为感觉运动整合。近年来，已有大量研究在行为层面证实睡眠不足会显著损害个体的姿势平衡控制能力，但其背后的神经生理机制，特别是睡眠缺失如何沿感觉输入、认知加工到运动输出这一完整链条逐步瓦解平衡调控功能，至今仍缺乏系统且全面的多层次阐释。

为了探究上述问题，北京体育大学心理学院邵永聪教授联合中国科学院苏州生物医学工程技术研究所付威威、董月芳研究员带领团队，在同一组健康被试中系统整合行为测量、脑电图与功能磁共振成像等多模态数据，旨在从感觉输入、认知加工到运动执行的完整链条上揭示急性睡眠剥夺损害姿势平衡的神经生理机制。

研究共招募了25名健康青年被试，接受连续36小时的完全睡眠剥夺。在剥夺前后，研究团队分别采集了被试的静态姿势平衡指标（包括压力中心轨迹长度、摆动面积及内外侧和前后方向的位移标准差）、心理运动警觉性任务反应时、临界闪烁融合频率、静息态脑电图以及静息态功能磁共振成像数据，并通过相关分析检验行为变化与神经活动改变之间的关联。

图1 研究流程图

行为结果显示，36小时睡眠剥夺后被试的静态姿势平衡能力显著下降，表现为轨迹长度增加、摆动面积增大、压力中心位移标准差升高，且这些损害在闭眼条件下更为显著，提示视觉反馈在睡眠不足后的姿势调控中发挥着重要的补偿作用。与此同时，被试的PVT反应时显著延长，CFF值显著降低，分别反映出警觉性下降和视觉疲劳加重。在脑电层面，睡眠剥夺后被试枕叶和额叶区域的Delta、Theta和Alpha频段功率谱密度显著增加，反映了稳态睡眠压力的积累与皮层兴奋性的降低。相关分析表明，CFF的下降与枕叶Delta频段功率的增加呈显著负相关，提示视觉皮层兴奋性的降低是视觉信息处理效率减退的直接神经生理基础；PVT反应时的延长则与顶叶区域多个频段功率变化以及额叶和枕叶Alpha、Beta频段功率变化显著相关，表明额顶网络的神经效率整体下降与警觉性的行为衰退同步发生。在功能磁共振层面，研究聚焦于与姿势控制密切相关的皮层下结构，发现睡眠剥夺后左侧尾状核的局部一致性（ReHo）显著降低，丘脑多个亚核的低频振幅显著升高，小脑不同亚区则呈现功能分化模式，即小脑VI区活动增强而双侧小脑Crus II区活动减弱。进一步的相关分析揭示了两种互补的神经模式，尾状核和小脑Crus II等运动整合关键结构的功能抑制与姿势摆动的增加显著相关，而丘脑部分核团活动的异常增强同样与平衡表现的恶化呈正相关，后者可能反映了一种无效的神经代偿机制，即丘脑试图通过提高活动水平来维持感觉运动信息传递，但这种过度兴奋状态反而进一步扰乱了运动输出的稳定性。

图2 主要研究发现

综合来看，该研究的多模态交叉验证支持了一个从感觉到运动的协同损害模型。急性睡眠剥夺首先损害视觉皮层功能，降低感觉输入的保真度，继而削弱额顶网络的认知控制效率，影响对感觉信号的整合与决策，最终波及运动执行环路，导致基底节-小脑回路的功能抑制和丘脑调控的紊乱。这三个层面的功能损害通过本研究揭示的显著相关性相互关联，表明睡眠剥夺以协同而非孤立的方式破坏了感觉运动整合通路的完整性，最终导致姿势平衡能力的全面下降。该研究为理解睡眠不足如何沿感觉输入、认知加工到运动输出的完整通路逐步瓦解姿势平衡提供了多层次的神经生物学证据，这些发现对于需要长时间保持清醒的职业群体（如军事人员、医护工作者和交通运输从业者）的安全管理具有重要参考价值，同时也为未来感觉运动训练和康复干预方案的设计提供了潜在的神经靶点。

邵永聪教授简介

邵永聪，男，教授，博士生导师，应用心理学博士。2008年毕业于第四军医大学应用心理学专业并获博士学位。长期从事认知神经科学与健康促进领域研究，围绕脑功能调控与行为表现提升开展系统研究。

现任中国科学院苏州生物医学工程技术研究所客座研究员；北京脑血管病防治协会医体融合与脑健康专业委员会常务委员；中国睡眠医学会生物节律专业委员会委员；中国心理卫生协会职业心理健康促进专业委员会委员。

主要研究领域包括：

（1）运动训练与认知功能提升的神经机制：重点关注高水平运动员在认知加工与知觉运动加工方面的优势特征，系统研究运动训练对注意、记忆和决策等高级认知功能的促进作用及其脑神经活动机制；

（2）睡眠与认知功能调控研究：探讨睡眠缺失对认知功能的神经心理机制，以及恢复性睡眠、经颅磁刺激、神经反馈训练和药物等多种干预手段对睡眠缺失负面影响的调控作用。

主持和参与多项国家级、省部级及军委科技委科研项目。长期利用EEG和fMRI等脑成像技术，在注意、记忆与决策等高级认知功能的神经机制方面开展基础性研究，相关成果发表于Molecular Psychiatry、Human Brain Mapping、NeuroImage等国际学术期刊。迄今已发表SCI/SSCI论文80余篇，其中以第一作者或通讯作者发表50余篇。

文章已在线发表于神经影像学领域权威期刊NeuroImage。北京体育大学心理学院博士研究生徐琳为论文第一作者，北京体育大学心理学院邵永聪教授、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所董月芳研究员和付威威研究员为论文共同通讯作者。北京体育大学心理学院彭磊、安心、钟潇（已毕业）为论文共同作者。

论文信息：

Xu, L., Peng, L., An, X., Zhong, X., Shao, Y., Dong, Y., & Fu, W. (2026). Sleep deprivation disrupts postural balance and sensorimotor integration: A combined psychophysiological-behavioral analysis. NeuroImage, 325, 121667.

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2025.121667

编辑/孙翌杉