創傷性腦損傷（TBI）後的失眠和其他睡眠障礙與軸突完整性改變、功能連接中斷以及異常腦電圖模式相關，突顯了TBI后睡眠問題的神經生物學基礎。
根據發表在《睡眠醫學評論》上的結果，創傷性腦損傷后的失眠與皮質-皮質下白質束的軸突完整性改變相關。 包括入睡困難、睡眠品質差和白天過度嗜睡在內的睡眠障礙影響了30%至70%的TBI患者，其中失眠和嗜睡是在急性和慢性階段最常見的睡眠-覺醒障礙。 為了更好地理解這些問題的神經學基礎，約翰霍普金斯大學醫學院的研究人員回顧了截至2023年發表的21項研究。 這些研究對3176名TBI患者（平均年齡39.6歲;66%為男性）和396名對照者（平均年齡42.9歲;72.2%為男性）進行了結構和功能神經影像學檢查。 神經影像學檢查平均在受傷后41.4個月進行。
計算機斷層掃描（CT）研究結果不一。 一些研究發現顱內出血與較長
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的睡眠時間和較少的失眠癥狀相關。 然而，大多數急性顱內異常並不能可靠地預測自述失眠，因為5項CT研究中有4項未發現顯著關聯。
引用我們回顧的結果確定了TBI后睡眠障礙的幾個不同的神經影像學相關因素，對未來研究具有重要意義。
磁共振成像（MRI）研究結果更為一致。 在所有6項評估分數各向異性（FA）的彌散張量成像研究中，較低的FA（軸突完整性降低的指標）與更大的自述睡眠障礙相關。 投射束和聯合束中較低的FA與匹茲堡睡眠質量指數（PSQI）評分更高和白天嗜睡增加相關。
靜息態功能連接也與睡眠結果相關。 在3項研究中，左側海馬旁回與尾狀核、小腦、額回和楔前葉等區域之間的連接減弱與睡眠品質較差相關。 認知控制和注意力網路中更強的連接與較少的白天嗜睡相關。
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括睡眠障礙更嚴重的患者海馬和喙部前扣帶回血流量減少。 定量腦電圖研究（n=3）顯示，在損傷後6個月內，非快速眼動睡眠和快速眼動睡眠期間δ波減少和β波頻譜功率增加，儘管樣本量較小。 一項針對26名輕度至中度TBI患者的隨機試驗發現，右側前額葉重複經顱磁刺激改善了自述睡眠障礙，與假刺激相比，匹茲堡睡眠質量指數評分平均降低了3.5分。
研究局限性包括TBI嚴重程度的異質性和樣本量較小。
研究作者總結道：「我們回顧的結果確定了TBI后睡眠障礙的幾個不同的神經影像學相關因素，對未來研究具有重要意義。 "