慢性失眠的本质特征是因频繁而持久的入睡困难或睡眠维持障碍而对睡眠不满意。尽管晚上都有恰当的时间和环境来获得足够的睡眠，但是睡眠困难和与此相关的白天症状仍会发生。夜间的睡眠困难通常伴随着家庭、社会、职业、学业或其他重要领域的功能受损。在人群中约有10%的人满足所有慢性失眠的临床症状；短暂性失眠的流行率更高，人群中的发病率为30%~35%。慢性失眠在女性、患有躯体疾病、精神疾病和物质依赖的患者以及社会经济阶层较低者中更为常见。慢性失眠可以发生在任何年龄，但是在老年人中更为常见，这最有可能是由于年龄相关的睡眠连续性的恶化和躯体共病的增加以及药物的使用增加了失眠的发生风险。

大约10%~30%的儿童在父母或照看者不在身边时或环境限制因素改变时发生失眠。患有慢性疾病或者神经发育性疾病的儿童，失眠障碍发病率更高。由于儿童在3~6个月之前没有整夜规律的睡眠，因此6个月被认为可首次考虑诊断慢性失眠的年龄，除非患儿的失眠症状在早期已经非常明显。根据不同的失眠诊断定义，青少年的失眠发病率是3%~12%，在青春期后女孩的发病率较男孩高。

目前对于失眠的病理生理学机制还没有一个公认的模型，以下将介绍几种学界较为认可的失眠障碍的可能病理生理学机制。

1.遗传学机制

睡眠时长和睡眠节律等睡眠-觉醒特征，是被许多基因调控和可遗传的。动物和人类的研究结果均提示遗传机制是失眠的病因学之一。用严格的标准定义失眠障碍，人类失眠障碍的遗传性为31%~58%。 候选基因研究指出，Apoε4、PER3、HLA DQB1∗0602、纯合子生物钟基因3111C/C Clock和短（-s）等位基因5-HTTLPR可能和失眠的发生相关。

2.分子生物学机制

很多内源性分子可被归类为促进觉醒/抑制睡眠（例如：儿茶酚胺、食欲素和组胺）和促进睡眠/抑制觉醒物质（例如：γ-氨基丁酸、腺苷、5-羟色胺、褪黑素和前列腺素D2）。例如，慢性失眠障碍患者24小时皮质醇水平增高，HPA轴活性增加，提示慢性失眠可能和心血管、代谢类疾病的发生有密切关系。

3.睡眠-觉醒调节和睡眠的神经环路

从整体而言，睡眠由负责觉醒和睡眠的大脑神经网络协调调节。失眠可能是由于负责觉醒和睡眠的神经网络失调引起。具体机制请详见上一节“睡眠生理”。

4.结构和功能

神经影像学结构和功能 神经影像学研究结果提示，失眠可能与特定脑区病变或受损相关。动物研究发现，丘脑、中缝核或基底视前区病变会引起失眠。von Economo发现患流行性脑炎的患者的失眠症状和下丘脑前部的受累相关。结构神经脑影像学研究发现，失眠患者的左侧前额、前额叶、楔前叶、颞皮层灰质体积下降。这些脑结构的改变可能提示失眠患者睡眠-觉醒调节神经网络节点的功能失调。功能神经影像学研究结果提示，和正常睡眠者相比，失眠患者NREM睡眠期相对清醒休息时颞叶、丘脑、扣带前回、方回和脑干唤醒神经网络活动度下降程度更小。

5.电生理和生理失调

睡眠和觉醒时电生理（例如：EEG）和生理指标（例如：体温、新陈代谢等）测量常被用于评估觉醒程度。高频率EEG（beta和gamma）活动增加、delta活动减少和REM期EEG觉醒增加是大脑皮层过度觉醒的指标。生理测量指标方面，体温增加，皮肤电阻增加，代谢率增加和心率增加等都提示生理性过度觉醒。目前认为，慢性失眠障碍患者存在夜间大脑皮层过度觉醒和24小时生理性过度觉醒。

（1）大脑皮层过度觉醒

对于成年慢性失眠的研究一致发现，慢性失眠患者睡眠潜伏期和入睡后NREM睡眠时EEG beta能量较正常睡眠者显著增加；最近一项对青少年失眠患者的研究也得到类似的发现。这种高频脑电频率能量的增加可能和慢性失眠患者睡眠知觉障碍相关。

（2）生理性过度觉醒

大量的研究结果提示，生理性过度觉醒是失眠，特别是慢性失眠病理生理学机制之一。早在1967年，Monroe教授就发现睡眠不良者（poor sleeper）的体温、血管收缩、躯体活动和皮肤电阻较正常睡眠者显著增高。随后多项研究发现慢性失眠患者24小时新陈代谢率、心率、24小时促肾上腺皮质激素和皮质醇水平较正常对照组升高，日间多次小睡潜伏期测试（MSLT）潜伏期较正常对照组显著延长。这些研究结果提示，失眠障碍并不单是夜间睡眠时的过度觉醒，而是一个24小时睡眠-觉醒存在生理性过度觉醒的疾病。

6.行为和认知对失眠的作用

行为和认知机制（例如：一些引起特定行为的信念）可以调节睡眠，引起失眠甚至加重失眠。正常睡眠到慢性失眠进程的累积模型，称为“3P”模型。 “3P”指的是失眠的易感（predisposing）、诱发（precipitating）和维持（perpetuating）因素。 易感因素包括：年龄、性别、失眠易感性；诱发因素：可以理解为失眠起始的诱因，例如重大的应激事件；维持因素是“3P”模式的最重要因素，指的是不良行为和信念对于失眠状态的维持，例如：增加卧床时间试图补偿睡眠。然而，这种延长在床上的行为会引起觉醒时间增加，睡眠片段化，不固定的睡眠时间和使睡眠环境和觉醒联系起来。因此，这种起始意图用于改善失眠的行为会逐渐演变成失眠维持的因素。

（1）刺激控制模式

在1972年，Bootzin教授提出“刺激”（例如：安静和黑暗的卧室）和睡眠相关。失眠可能是由于不良的睡眠刺激因素或者由于与睡眠对立的刺激因素引起，例如：电话、阅读、过分的担心和使用智能手机等。失眠的刺激控制治疗主要目的在于分离与失眠相关的刺激源和建立利于睡眠的刺激源与睡眠的条件反射关系。

（2）认知模式

容易出现与睡眠不足或睡眠障碍相关的过度担心和不愉快的侵入性思维是慢性失眠患者认知模式的主要表现。这种过度担心可能会发展成为睡眠相关的焦虑，引起与失眠相关的警觉度增加（例如：看时钟），最终导致夸大实际睡眠障碍的程度。失眠的认知治疗目的在于改善这些适应不良的认知过程和限制维持无益信念和失眠的行为。

ICSD2中，根据失眠的不同临床表现和病理生理特点，将失眠分为原发性失眠和继发性失眠。

1.原发性失眠

（1）生理心理性失眠

生理心理性失眠主要以觉醒程度增加和习得性睡眠关联的破坏为特征。这类型的失眠患者通常在习惯性睡眠环境下（例如：家里）入睡困难，但是在一个新的睡眠场所或者不刻意尝试睡眠时很容易入睡。这类型失眠患者通常过分关注和担心自己的睡眠，在就寝时尤为明显。

（2）特发性失眠

特发性失眠以从婴儿或者幼年儿童隐匿起始并且长期存在的睡眠困难为特征的慢性失眠。由于特发性失眠的早发性、稳定性和终身性，因此这种疾病的发生被认为是由基因决定或者是大脑促进睡眠或觉醒系统的先天性缺陷所致。但是到目前为止，对于原发性失眠还没有发现一致的基因标志物或神经病理改变。

（3）矛盾性失眠

矛盾性失眠，也称主观性失眠。主要表现为患者主观抱怨的失眠严重程度远远超过客观检测结果，例如患者显著低估实际睡眠时间和高估入睡时间。本质上，他们把过多的实际睡眠时间感知为觉醒。例如一名患者，多导睡眠脑电图（PSG）检测提示总睡眠时间是7小时，入睡潜伏期是15分钟，入睡后觉醒时间是15分钟。但是次日晨起患者主诉昨夜睡眠很差，最多只是迷迷糊糊睡了2小时，躺在床上一直睡不着，感觉都知道周围发生的事情。这是典型的矛盾性失眠的表现。有研究提示矛盾性失眠与大脑皮层过度觉醒相关。

（4）睡眠卫生行为

不良不恰当的睡眠卫生行为被认为是和保持良好睡眠和正常日间警觉不一致的日常行为，包括：白天小睡，睡眠时间表紊乱，在靠近就寝时间时常规使用干扰睡眠的物质（例如：咖啡、香烟和酒精），睡眠前从事强烈的心理或体力活动或影响情绪的活动，在卧室和床上进行和睡觉无关的行为（例如：看电视，玩手机，用电脑，看书、学习等）或者不能保持一个舒适的睡眠环境（例如：黑暗、安静、安全和温度适中）。这种亚型的失眠患者纠正上述不良的睡眠卫生习惯能改善失眠。

（5）行为性失眠

儿童的行为性失眠被认为是由于父母或看管人不恰当的睡眠训练或者限制环境引起。行为性失眠包括：①睡眠起始相关型：儿童睡眠的起始或者觉醒后恢复睡眠需要依赖于特定的刺激、物质或者环境。在缺乏这些条件时，睡眠起始会显著延迟。②环境限定类型：由于照看者不适当的限制环境而就寝时间拖延或拒绝就寝。③混合型指的是同时存在睡眠起始困难和就寝抵抗。

2.继发性失眠

（1）精神障碍引起的失眠

这类型失眠被认为是继发于同时发生的精神疾病。失眠常见于那些精神疾病谱中的疾病和各种人格障碍，在情感障碍和焦虑障碍患者中更为常见。在这些被推定为由于精神疾病引起失眠的患者，失眠通常被认为是精神疾病引起的继发症状。

（2）躯体疾病引起的失眠

躯体疾病引起的失眠被认为是继发于一个同时存在的躯体疾病。和精神疾病一样，很多躯体疾病患者会有持续的失眠症状，尤其是那些持续的疼痛或不适，行走困难，和呼吸困难的患者。在这些被推定为由于躯体共病引起失眠的患者，失眠通常被认为是由于躯体疾病引起的继发症状。

（3）药物或物质引起的失眠

药物或物质引起的失眠被认为是继发于药物或物质使用或撤药引起的失眠。很多形式的处方药和非处方药，毒品和其他常用的物质在使用期或者撤药期都会造成失眠。在这些被推定为由于药物或物质引起的失眠的患者，失眠通常被认为是由于药物或物质本身引起的继发症状。

3.其他客观失眠分型

除了以上不同的失眠亚型，最近提出了一个新的失眠亚型：客观短睡眠时间型失眠。这类型的失眠患者有典型的失眠主诉，同时客观睡眠监测（PSG）的睡眠时间短于6小时。研究发现，客观短睡眠时间型失眠患者心血管事件、2型糖尿病、认知功能受损的发病风险和死亡率显著增加，提示客观短睡眠时间（客观总睡眠时间<6小时）可能是失眠障碍生理性过度觉醒和临床严重程度的一个重要的指标。随后，我国学者李韵和唐向东应用MSLT作为生理性过度觉醒的评估工具，发现失眠伴随生理性过度觉醒的患者（MSLT潜伏期>14分钟）高血压发生率较正常睡眠者增加3倍。此研究进一步说明了生理性过度觉醒型失眠是慢性失眠的一个更为严重的亚型，对于此类型的失眠治疗不应只考虑改善夜间的失眠症状，而应该同时改善失眠患者全天24小时的过度觉醒状态。

1.整夜睡眠呼吸监测（polysomnography，PSG）

对于慢性失眠障碍的诊断主要依赖患者的主观报告，PSG并不作为失眠的常规检查手段，但是PSG可以用于排除/鉴别表面上满足慢性失眠障碍诊断的患者潜在的其他睡眠障碍（例如：睡眠呼吸障碍）。在没有和其他睡眠障碍共病的情况下，和年龄配对的正常睡眠者相比，慢性失眠患者的PSG结果可能表现为：睡眠潜伏期延长和（或）入睡后觉醒时间延长，同时存在睡眠效率下降；一部分失眠患者客观睡眠时间缩短，每夜的睡眠时间短于6小时；一部分患者存在频繁的睡眠转期，表现为NREM 1期比例增加，慢波睡眠比例下降。那种在家庭环境存在明显睡眠困难的慢性失眠患者在睡眠实验室检查时可能会出现反首夜效应（例如：首夜的睡眠较第 2夜好）。连续的 PSG或者Acitgraphy（体动记录仪）检测结果通常显示失眠患者较正常睡眠者每夜之间的睡眠参数变异较大。失眠患儿当有照看者陪伴和合适的限制环境情况下，PSG检查结果是基本正常的。

2.日间多次小睡潜伏期测试（Multiple Sleep Latency Test，MSLT）

MSLT用于评估日间过度嗜睡或者警觉程度，平均MSLT潜伏期越短，表示日间嗜睡程度越明显（例如≤8分钟提示客观嗜睡）；相反，平均MSLT潜伏期越长，表示警觉程度/生理性觉醒程度越高。慢性失眠患者的平均MSLT潜伏期较正常睡眠者显著延长，提示慢性失眠患者处于过度警觉或者过度觉醒状态。一小部分失眠的患者，尤其是老年患者，MSLT潜伏期缩短，提示这类型失眠患者嗜睡程度增加。当出现这种情况时，应及时考虑是否合并其他的睡眠障碍，例如：睡眠呼吸障碍。失眠患儿当有照看者陪伴和合适的限制环境情况下，PSG检查结果是基本正常的。

尽管PSG和MSLT对于慢性失眠障碍诊断的成立并没有直接的帮助，但是一些情况下这些检测手段可选择性应用于某些病人：当患者自我报告或者床伴发现有睡眠呼吸暂停或者周期性肢体运动的症状时，应该考虑进行PSG监测，以排除睡眠呼吸障碍的共病；当患者同时存在失眠症状和日间过度嗜睡时，应该考虑进行PSG和MSLT监测，以排除发作性睡病和睡眠呼吸障碍；当患者依从性良好地执行失眠治疗方案后却缺乏疗效时，此时PSG监测可能有助于排除与失眠共病的其他睡眠障碍。