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Nat Med:你睡一觉,AI已预测了你的健康未来——睡眠如何成为疾病的“预告信”?

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来源:生物谷原创 2026-01-14 10:46

来自斯坦福大学医学院等机构的科学家们通过研究开发出一种名为SleepFM的人工智能模型,它就像一位精通“睡眠语言”的翻译官,能通过分析你一夜的睡眠生理信号,预测未来罹患超过130种疾病的风险。

我们常说“睡个好觉”,但你有没有想过,睡眠本身可能正在“说”出你身体的秘密?当我们入睡,大脑活动放缓,但我们的身体仍在进行一场复杂而精密的生理“交响乐”。

近日,一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“A multimodal sleep foundation model for disease prediction”的研究报告中,来自斯坦福大学医学院等机构的科学家们通过研究开发出一种名为SleepFM的人工智能模型,它就像一位精通“睡眠语言”的翻译官,能通过分析你一夜的睡眠生理信号,预测未来罹患超过130种疾病的风险。这项研究不仅为大规模、高效的健康风险评估开辟了新途径,更让我们重新审视:睡眠,这看似被动的休息状态,是否是揭示健康未来的一个关键窗口?

全球“睡眠赤字”背后的健康隐忧

睡眠问题已成为全球性公共卫生挑战。据统计,全球约三分之一成年人存在睡眠不足问题,而睡眠障碍与多种慢性疾病风险显著相关。例如,长期睡眠不足与心血管疾病、糖尿病、认知功能下降甚至全因死亡率升高都有关联。在中国,成年人失眠发生率也高达15%。传统的睡眠研究依赖于多导睡眠监测(PSG),它虽是“金标准”,但数据分析复杂、耗时,且往往只用于诊断特定睡眠障碍(如睡眠呼吸暂停),海量生理数据的潜在价值长期被埋没。

SleepFM—读懂“睡眠语言”的基础模型

文章中,研究人员构建了一种名为SleepFM的AI基础模型,它类似于大语言模型(如ChatGPT)通过学习海量文本来理解人类语言,而SleepFM则是通过学习58.5万小时、来自约6.5万名参与者的PSG数据,来理解“睡眠的生理语言”。

PSG数据极其丰富,包含了脑电图、心电图、肌电图、血氧、呼吸气流等多种信号,如同记录了身体在夜间运行的“多声道交响乐”。SleepFM采用了一种创新的“留一对比学习”训练方法:它尝试隐藏一种信号(如脑电),然后根据其他信号来“脑补”缺失的部分,从而迫使模型深入理解不同生理信号之间的内在关联和协调性。

核心发现:一夜睡眠预测未来百病

经过训练,SleepFM展现出两大惊人能力:

(1)精准完成传统任务:在睡眠分期、睡眠呼吸暂停严重程度判断等常规任务上,其表现与当前最先进的专用模型相当甚至更优。

(2)开创性预测未来疾病:这是研究的重中之重。通过将海量PSG数据与患者长达数十年的电子健康记录相关联,SleepFM能够仅凭单夜的PSG数据,对130种未来健康状况做出具有临床意义的预测(校正后C指数≥0.75)。

其预测能力尤其突出,例如:1)全因死亡(C指数 0.84);2)痴呆症(0.85);3)心肌梗死(0.81);4)心力衰竭(0.80);5)帕金森病(0.89);6)特定癌症(如前列腺癌0.89,乳腺癌0.87)。

研究亮点与共鸣:为何这项研究令人兴奋?

(1)范式创新:从诊断到前瞻性预测:传统睡眠医学主要用于诊断现有障碍。SleepFM将睡眠数据的使用提升到了 “预测性健康” 的新高度,使之成为早期发现慢性病风险的有力工具。

(2)数据价值的深度挖掘:研究证明了长期被“浪费”的PSG海量数据蕴含着巨大的预测价值。这好比从金矿中不仅提炼了金子,还发现了更珍贵的稀有元素。

(3)“协同失调”是危险信号:模型解释分析发现,预测能力最强的线索并非单一信号异常,而是不同生理系统之间的“不协调”或“失调”。例如,大脑信号显示已入睡,但心脏活动却仍像清醒时一样活跃,这种“步调不一致”可能是健康风险的深层标志。这为我们理解疾病早期生理变化提供了全新视角。

(4)强大的迁移学习能力:即使在没有参与训练的外部独立数据集上,SleepFM也表现出强大的预测性能,证明了其可靠性与泛化能力。

SleepFM框架概述

个性化健康管理的“睡眠哨兵”

这项研究为未来健康管理描绘了激动人心的图景:

(1)早期筛查:SleepFM或类似技术未来可整合到临床睡眠检查中,在诊断睡眠障碍的同时,提供一份个性化的长期健康风险报告,实现真正的“睡一觉,知健康”。

(2)机制探索:模型提示的“生理协同失调”线索,将引导科学家深入探索疾病发生前数年,身体系统间微妙的失谐机制,为疾病预防提供新靶点。

(3)技术下沉:随着可穿戴设备监测精度的提升,未来或许能通过更便捷的居家监测设备,实现连续、无感的睡眠健康风险评估。

当然,目前的研究成果仍需在前瞻性临床试验中进一步验证,并需解决伦理、数据隐私等挑战。但毫无疑问,SleepFM已经为我们打开了一扇窗,让我们看到:夜晚并非健康的“盲区”,而是蕴藏着预警未来健康风险的丰富信息流。好好睡觉,不仅是为了明天的精力充沛,更可能是为长远的健康人生投资,而AI,正在帮助我们听懂睡眠这份独特的“身体密语”。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Thapa, R., Kjaer, M.R., He, B. et al. A multimodal sleep foundation model for disease prediction. Nat Med (2026). doi:10.1038/s41591-025-04133-4

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