Nat Communi：睡眠纺锤波是社交记忆的“刻录机”：西安交通大学李燕等团队从脑电波异常预测儿童孤独症

社交记忆，即识别并记住同种个体的能力，常在孤独症等精神疾病中受损，但其潜在机制尚不明确。

2026年7月23日，西安交通大学李燕、王菲迪及王昌河共同通讯在

Nature Communications

在线发表题为

“Dyscoordination of thalamic reticular spindles is associated with social memory deficits in mice and humans with autism spectrum disorder”

的研究论文。本研究探究非快速眼动睡眠期间睡眠纺锤波在社交记忆巩固过程中的作用，研究重点为感觉丘脑网状核（sTRN）。研究发现，睡眠纺锤波异常与社交记忆缺陷相关。

借助药物干预、光遗传学操控以及光学钙离子记录技术，研究证实 sTRN 内小白蛋白阳性神经元（sTRN Pvalb）是睡眠纺锤波产生所必需的元件，该过程由 sTRN Pvalb–腹后内侧（VPM）丘脑核环路介导。增强 sTRNPvalb–VPM 通路活性能够恢复神经连接蛋白2突变小鼠受损的纺锤波与社交记忆缺陷。此外，研究构建基于机器学习的模型，利用纺锤波特征参数实现儿童孤独症预测。上述结果凸显纺锤波在社交记忆中的关键作用，提示纺锤波有望成为潜在

诊断

标志物。

社交记忆是一种核心认知过程，负责识别与回忆同类个体；孤独症谱系障碍（ASD）等多种精神疾病患者存在社交记忆受损。既往研究表明海马、前额叶皮层、内侧隔区，以及本团队近期研究发现的丘脑感觉网状核（sTRN）均参与社交记忆调控，但ASD人群社交记忆缺陷的确切机制尚不明确。超过50%的ASD患儿存在睡眠问题。然而，社交记忆损伤与睡眠之间的因果关系尚未得到证实，相关环路机制也未见报道。睡眠纺锤波是频率处于10–15Hz的振荡电活动，是非快速眼动睡眠（NREM）2期的核心标志。鉴于睡眠纺锤波与海马尖波涟漪（SWRs）的耦合在海马依赖性记忆巩固过程中发挥关键作用，本研究旨在探究ASD中睡眠纺锤波与社交记忆之间的关联。

丘脑网状核（TRN）是睡眠纺锤波的起搏中枢，主要由GABA能中间神经元构成。TRN在皮层与丘脑之间的信息筛选和传递中起到重要作用，并参与调控睡眠-觉醒周期、感觉门控以及高级认知功能。鉴于睡眠、感觉门控与社交认知在TRN环路中存在解剖与功能交汇，研究提出假说：TRN产生纺锤波的功能异常可能介导ASD人群的社交记忆缺陷。

本研究采用脑电图（EEG）监测、药物干预、光遗传学调控，结合自由活动小鼠电生理记录与钙离子成像光纤光度记录技术，鉴定丘脑感觉网状核内小白蛋白阳性（PV）神经元及其向腹后内侧核（VPM）的投射；该神经环路调控纺锤波生成与社交记忆巩固。与此同时，研究对ASD患儿与正常发育（TD）儿童开展夜间睡眠EEG记录，量化纺锤波特征，并分析其与模拟社交记忆任务表现的相关性。本研究进一步运用机器学习算法，将各项纺锤波参数构建为预测特征用于ASD诊断，并探索其转化应用价值。

机器学习模型可利用睡眠纺锤波特征实现ASD辅助诊断（图源自

Nature Communications

）

人工智能（AI）与计算神经科学的快速发展，使得研究者能够从复杂行为与神经数据集中提取具备临床意义的神经生理学特征，为精神分裂症、

抑郁症

、注意缺陷多动障碍等神经精神疾病的客观诊断与表型分层提供了可行途径。其中，基于睡眠相关生物标志物的机器学习模型具备较高灵敏度与特异度，有望用于神经精神疾病人群

筛查

。但鲜有研究将神经振荡的环路层面机制与计算诊断体系系统性关联。本研究整合动物模型中的因果环路解析与基于机器学习的人脑EEG纺锤波分类分析，填补了这一研究空白，证实睡眠纺锤波既是ASD相关社交记忆损伤的机制基础，也是可量化的生物标志物。

参考消息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-75162-x