一、主要内容
构建多种节律紊乱型睡眠障碍的动物模型，从宏观行为到微观神经环路层面表征其病理特征，并解析以SCN为核心的脑功能连接变化图谱。重点关注SCN与睡眠/觉醒调控相关脑区（如视前区VLPO、下丘脑外侧区LH、丘脑和脑干网状上行系统等）的功能连接强度和模式在节律紊乱条件下的变化。
二、研究方法
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模型建立：采用多种手段诱导小鼠发生节律紊乱和睡眠障碍。例如，通过环境光照干预（颠倒昼夜周期、延长光照等）扰乱外周时钟；使用遗传手段敲除/突变核心时钟基因（如Bmal1或Clock）；或施加时差模拟（改变进食/活动周期）。记录动物活动-休息节律和睡眠结构（脑电EEG/肌电EMG）变化，以筛选出稳定重现人类睡眠障碍特征的模型。模型表型包括：睡眠时间减少、碎片化增加，昼夜节律振幅降低或相位错乱等。
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脑网络测量：在模型动物和正常对照中，应用多通道在体电生理记录结合脑片局部场电位，测量SCN与下游睡眠相关核团的同步性和信息传递。利用神经示踪技术（顺行和逆行示踪剂）绘制SCN向睡眠环路各节点的解剖连接图谱，并结合c-Fos功能标记和fMRI功能成像，确定节律紊乱对这些通路功能性连接的影响程度。预期绘制脑功能连接图谱，揭示关键通路的活动变化（例如SCN-视前区通路的神经活动在模型中是否减弱，以及VLPO对脑干唤醒中枢的抑制功能是否受损）。
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光遗传和光纤成像分析：选取上述环路中功能显著改变的节点，运用光遗传学精确调控其活动，以验证它们在睡眠障碍中的因果作用。例如，在节律紊乱模型中，选择性光刺激SCN输出通路以模拟正常节律信号，看能否纠正睡眠紊乱表型；或抑制过度活跃的觉醒促进神经元群，看能否改善睡眠质量。同时，利用光纤记录/在体钙成像监测这些神经元群在睡眠/觉醒周期不同阶段的动态活动，从而深入理解节律信号如何调控睡眠发生。光纤记录的数据将通过人工意识OS进行实时采集与分析：DIKWP模型的“数据-信息”层用于过滤和提取神经活动特征，“知识-智慧”层用于模式识别和与睡眠状态的关联分析，“目的”层则用于指导下一步干预（例如决定何时给予光刺激，以达到改善睡眠的目的）。
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DIKWP网络模拟：基于以上实验证据，构建网状DIKWP×DIKWP交互模型来模拟脑内节律-睡眠网络。将SCN及主要靶点脑区视作具有DIKWP分层处理架构的智能体节点：SCN节点周期性地产生节律信号（数据层）；下游节点接收并转化信息，累积为知识并产生对睡眠/觉醒的智慧决策（如VLPO抑制觉醒中枢诱导睡眠）；各节点并具有实现特定生理目的（维持稳态）的目标。利用人工意识操作系统编排这些节点的交互，模拟正常与紊乱情况下网络动力学。通过与实验观测结果对比，不断调整模型参数，从而在计算机上重建睡眠-节律调控的整体环路。这一模拟可帮助预测某些未实验验证过的连接在紊乱中的作用，为下阶段实验提供假说指引。
三、预期结果
获得节律紊乱条件下睡眠环路功能连接改变的直观图谱，明确2~3条对睡眠障碍至关重要的神经通路（如SCN-VLPO或SCN-LH路径）。通过因果干预验证这些通路的功能。基于DIKWP模型的环路仿真将加深对睡眠环路系统性特性的理解，也为后续研究提供计算支撑。