同步脑电-功能磁共振(EEG-fMRI)结合了EEG和fMRI在时空分辨率上的互补优势,为慢波睡眠研究提供了电生理和血氧代谢两方面的信息。这使得慢波睡眠的神经成像研究可以借助电生理信号进行慢波过程的精细划分和慢波脑电事件的分析,并能进一步结合实验设计进行慢波睡眠中信息处理过程的观测,探讨无意识状态下神经活动的动态过程。同时,也为慢波睡眠的神经建模提供了数据支撑。在本研究中,我们采用41名被试的同步EEG-fMRI睡眠实验数据,分别从神经活动强度(低频振幅),功能连接和小世界网络层面,对慢波睡眠的神经活动进行分析。结果显示,与清醒状态相比,慢波睡眠期间,视觉网络、感觉运动皮层、听觉网络等的低频振幅增强;而突显网络、前额叶系统的低频振幅减弱(如图1所示)。同步EEG-fMRI技术为慢波睡眠的神经建模提供了来自电生理和血氧代谢两方面的信息。通过对慢波振幅和峰值频率的探讨,本研究进一步构建了相关的神经模型。慢波睡眠的多模态神经影像研究和神经建模,对于阐明无意识状态的神经活动规律具有深刻意义,并有可能为临床睡眠障碍的诊断和治疗提供全新的思路。