Kelton Minor：全球变暖影响睡眠质量（英）

106.7亿睡眠状态观察741万夜间睡眠记录z2015 -2017与每日天气联系和气候数据Z Zz47,628成年人佩戴睡眠追踪腕带控制68个国家个人因素地理季节性变暖情景的项目睡眠损失中级 (RCP4.5)与高(RCP8.5)2015 2016 2017M TU W TH F SA SU学习日时间趋势zzz睡觉估计夜间温度对睡眠时间和时间的因果影响将睡眠损失函数应用于 NASA 缩减的每日全球气候预测寒冷的热的温度201020502099文章全球气温上升侵蚀人类睡眠图形概要强调d气温升高会减少全球睡眠，增加睡眠不足的风险d老年人、妇女和低收入国家的居民受到的影响最大d生活在温暖气候中的人每升高一度的温度就会失去更多的睡眠d气候变化预计将不平等地侵蚀睡眠，扩大全球不平等作者Kelton Minor, Andreas Bjerre-Nielsen, Sigga Svala Jonasdottir,苏内·莱曼，尼克·奥布拉多维奇一致简单来说在一项全球规模的自然实验中，通过睡眠追踪腕带对超过 100 亿分钟的睡眠观察结果进行了研究，我们发现夜间温度升高会在几乎整个观察到的温度范围内损害人类睡眠，导致睡眠不足和睡眠不足的风险当夜晚超过 10°C 时急剧增加。我们的研究结果对国际、区域和地方气候适应规划具有重要意义，并阐明了一条途径，如果气候变化持续不缓和，热量增加可能会在全球范围内对人类功能、生产力和健康产生不平等的影响。Minor 等人，2022 年，一个地球 5，534–5492022 年 5 月 20 日ª2022 爱思唯尔公司 https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.04.008二 社会科学睡眠不足是多种不良身心结果的危险因素。睡眠不足与认知能力下降、生产力下降、免疫功能受损、心血管不良后果、抑郁、愤怒和自杀行为有关。高环境温度与主观睡眠质量下降有关，但关于室外天气条件和室外温度升高对全球客观睡眠测量的影响知之甚少。当与全球天气和气候测量数据联系起来时，来自腕带的睡眠跟踪数据显示，夜间温度升高确实会损害睡眠，而且效果不同。老年人、低收入国家的居民、女性以及那些已经生活在较热气候中的人受到的影响尤为严重。进一步的分析表明，升高的环境温度可能已经在全球范围内损害人类睡眠。如果没有进一步的适应，并且温室气体浓度直到本世纪末才能稳定下来，每个人每年可能会遭受平均 2 周的温度导致的短睡眠。 二文章全球气温上升侵蚀人类睡眠凯尔顿未成年人，1*安德烈亚斯·比耶尔-尼尔森，1西格·斯瓦拉·乔纳斯多蒂尔，3苏内·莱曼，1和尼克奥布拉多维奇4*1哥本哈根社会数据科学中心，哥本哈根大学，哥本哈根，丹麦2哥本哈根大学经济系，丹麦哥本哈根3丹麦技术大学应用数学和计算机科学系，Kongens Lyngby，丹麦4人类与机器中心，马克斯普朗克人类发展研究所，柏林，德国5铅接触*通讯：kmi@samf.ku.dk (K.M.), obradovich@mpib-berlin.mpg.de (N.O.) https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.04.008概括世界范围内的环境温度正在上升，夜间增幅最大。与此同时，许多人群中睡眠不足的患病率正在上升。然而，尚不清楚高于平均水平的温度是否会影响全球睡眠的客观测量。在这里，我们将来自 68 个国家/地区的超过 700 万条睡眠记录（n = 47,628）的睡眠跟踪腕带的数十亿次重复睡眠测量与当地的每日气象数据联系起来。控制个体、季节性和随时间变化的混杂因素，温度升高主要通过延迟开始缩短睡眠时间，增加睡眠不足的可能性。对于来自低收入国家的居民和老年人来说，温度对睡眠损失的影响要大得多，而且女性受到的影响比男性更大。较热地区的人在每升高一度的温度下会经历更多的睡眠损失，这表明适应能力有限。到 2099 年，次优温度可能会侵蚀每人每年 50-58 小时的睡眠时间，气候变化会产生与未来排放量相关的地理不平等。介绍汇聚的证据表明，气候变化正在挑战人类的心理健康和认知功能，尽管行为机制仍不清楚。1-10 最近基于自我报告数据的研究（仅限于美国）表明，睡眠可能构成此类途径之一.11–13 规律和充足的睡眠有助于人类身心健康。14 睡眠时间短与认知能力下降、15,16 生产力下降、旷工率增加 17、免疫功能受损 19 和高血压风险升高有关。 、不良心血管结局、20,21 死亡率、20,22 抑郁、愤怒和自杀行为。23,24 急性睡眠恢复534 一个地球 5，534–549，2022 年 5 月 20 日ª2022 年爱思唯尔公司严格限制会延迟反应时间，15 增加事故风险，25 抑制新体验对记忆的神经编码，26 并限制与衰老和神经退行性疾病相关的大脑中神经毒性代谢物的清除。 27 然而，越来越多的工业化人口并未获得充足的睡眠，这是一种归因于生活方式和环境变化的发展，但尚未完全了解。17,28,29 同时，由于人为气候变化和城市热岛的扩张，夜间环境温度正在升高。30, 31 为为政策、规划和实践提供信息，需要更多关于在全球范围内减少或促进充足睡眠的环境因素的信息，特别是室外环境温度所起的作用。 12,32 二文章先前调查环境温度对成人睡眠影响的研究主要局限于短期对照实验室研究或不精确的自我报告调查。人类和其他哺乳动物已经发展出神经生理和行为过程来协调体温调节和睡眠的节律，大概是为了节省能量消耗。 33 在人类中，核心身体冷却的最大速率与睡眠开始密切相关，并且睡眠倾向在核心体温节律的最小值附近达到峰值。 34,35 入睡前，流向远端皮肤和四肢的血流量增加，可以降低核心体温。 36 皮肤和核心体温都对环境温度更加敏感在睡眠期间，当温度在热中性区（即身体只能通过调节干热损失（皮肤血流量）才能维持其核心温度的环境温度范围）之外变暖或变冷时，清醒的持续时间会增加。尽管在限制人类适应的受控条件下。 37关于室外环境温度和气象条件对现实世界环境中成人睡眠的影响知之甚少。 12 自我报告研究的证据表明，报告的睡眠不足的发生率在温暖的天气中会增加。 11,13,38 ,39 这些研究中最大的一项汇集了美国全国代表性健康调查的数据，发现每月夜间温度异常较高会增加上个月自我报告的睡眠不足夜晚。然而，众所周知，回顾性自我报告的睡眠结果不准确、不可靠，并且已被证明具有值得怀疑的内部有效性。 40,41 因此，环境热和天气条件是否以及在多大程度上可能影响目标重复，这仍然是一个悬而未决的问题。衡量全球成年人群的个人睡眠时间和时间。与先前研究所采用的主观和间接测量的有限精度和分辨率相比——即使其中最大的研究只使用了来自一个国家的数据——睡眠追踪腕带的全球范围有望帮助我们了解人类的环境决定因素。睡觉。在这里，我们利用了一个大规模的睡眠数据集，该数据集包含 2015 年至 2017 年登记的超过 100 亿次睡眠观察，其中包括 741 万个重复的每日睡眠记录，跨越 68 个国家，使用与智能手机应用程序相连的基于加速度计的睡眠跟踪腕带（图1B 和 1D)。该睡眠数据集复制了既定的年龄、区域间和社会时间睡眠特征（实验程序；表 S1 和 S2；图 1C）。基于加速度计的睡眠跟踪设备越来越普遍，特别适合大规模观察性研究，42 与以前的研究设计相比，提供了一些经验优势。来自睡眠跟踪腕带的原位睡眠测量提供了动态的空间和时间参考信息，用于与不同地理区域的气象数据精确合并，从而能够研究温度对整个睡眠期间个体内部变化的影响。此外，根据标准定义，总睡眠时间的客观测量可用于调查温度是否会影响获得短睡眠的概率。 14为了研究环境温度是否会改变睡眠，我们将睡眠观察与夜间睡眠持续时间（总睡眠时间）和时间（睡眠开始、睡眠中期和偏移）与地理定位的气象和气候数据（图 1A 和 1B；实验程序）。 我们指定了多元固定效应面板模型 43——源自气候计量经济学文献 44,45——具有个体重复测量，使用相对于当地平均值的气象变量的随机变化来估计环境夜间温度对个体睡眠的总体影响结果（表 S6 和 S7）。 本研究的一个进步是我们的数据集使我们能够控制所有稳定的个体特征，并利用人体内天气暴露和睡眠结果的波动来隔离夜间温度对我们个人睡眠结果的合理因果影响同时控制其他可能混杂的个人水平、日历日期特定和地方行政区域按月的时空因素，否则这些因素可能会使温度暴露和睡眠结果之间的推断产生偏差。 重要的是，该统计模型还控制了按日期划分的历史气候平均值和日光下的云量变化，从我们的分析中消除了季节性的潜在混淆效应（表 S6-S8 和 S30）。因此，虽然在这种环境下的睡眠实验室研究通常会在限制行为适应的同时操纵环境室温，但本研究试图改为估计外部环境温度的准随机变化对睡眠模式的总体影响，从而允许习惯性行为调整以适应温度，包括对室外条件传达的环境信息的可能响应。 后一点对于在生态有效的情况下研究温度-睡眠关系很重要，因为即使在室内了解室外环境条件也可能影响夜间睡眠行为。总结我们的实证结果，我们发现成年人在炎热的夜晚睡得更晚、起得更早、睡得更少。与限制适应性行为的实验室研究结果不同，我们表明夜间温度的升高会减少全球温度分布中的睡眠时间，随着温度升高，影响的幅度也会增加。 1的效果◦C 老年人最低温度升高是其他年龄组观察到的效果的两倍多。此外，全球贫困人口的影响几乎是富裕国家个人的三倍，并且女性的影响明显大于男性。我们没有发现睡眠在几天、几天之间、整个夏季或不同气候区域之间适应温暖温度的证据。事实上，温暖地区每升高一度温度对睡眠的影响明显大于寒冷地区。我们的研究结果表明，在 21 世纪初期，次优环境温度可能已经大大侵蚀了人类的睡眠。将我们的模型估计与缩小的气候模型输出相结合，我们预测气候变化可能会通过不成比例地侵蚀最温暖地区的睡眠来加剧全球环境不平等，不同的社会睡眠影响会随着未来大气温室气体浓度的增加而扩大。我们验证我们的主要结论对于替代样本纳入标准、气象数据、时间控制和结果测量是稳健的（表 S6-S20、S30、S31、S49 和 S50；图 S2 和 S3）。此外，我们的建模框架一个地球 5, 534–549, 2022 年 5 月 20 日 535 二文章一个C.8D.6.4.20-.2-.44.03.02.01.0285684 112 140 168 196 224 252 280 308 336 364一年中的某一天 (2016)02015九月至十二月20161 月 - 12 月20171 月 - 10 月图 1. 全球气象站和睡眠数据覆盖(A)来自全球历史气候网络日报 (GHCND) 的气象站标绘地图。每个蓝点代表一个电台。(B)世界地图描绘了本研究中包含的基于加速度计的睡眠追踪腕带用户的国家级数量，跨越除南极洲以外的所有大陆的 68 个国家。用户相对较多的国家/地区显示为较深的绿色阴影。(C)该图显示了 2016 日历年个人睡眠持续时间与平均值（以小时为单位）的偏差的规律和动态时间模式。每个每日测量值对应于当天活跃用户的所有个人夜间睡眠偏差的平均值。反复出现的周末高峰（高于零）和工作日低谷（低于零）反映了成人工作周的时间结构不平衡——工作日睡眠减少在周末因睡过头而得到部分补偿。(D)从 2015 年 9 月到 2017 年 10 月的 2 年期间收集的年度夜间睡眠观察总数，以百万计。控制任何未观察到的固定设备特性，并且我们确认睡眠跟踪腕带使用的周期和频率不会改变我们的主要结果（实验程序；表 S32 和 S33）。结果对睡眠时间和短睡眠概率的影响我们的分箱温度回归结果表明，夜间环境温度的外源性升高会在几乎整个观察到的温度分布中减少成人的睡眠时间（图 2A 和 S2）。预计气候变化将继续增加极端夜间温度的幅度和频率，超过最近的历史记录。我们的数据表明，在非常温暖的夜晚（>30◦C), 睡眠减少 14.0