研究人员使用英国生物银行502536名参与者的数据，其中498277名年龄在38-73岁之间（55%为女新）的参与者完成了基线睡眠时间的数据提供，其平均睡眠时间为7.15±1.11小时；48511名年龄在44-82岁之间的参与者提供了后续神经成像数据，且其平均睡眠时间为7.15±1.05小时。其中，基线数据是在2006年至2010年间评估的，神经影像学数据是从2014年开始收集的，这也解释了两组数据中参与者年龄范围的差异。此外，本研究还使用39692名参与者的脑成像和遗传数据，以及156886名参与者在随访时完成的在线心理健康问卷（Mental Health Questionnaire，MHQ）数据。结果发现：
1、人类最佳睡眠时长为大约7小时，且与认知功能和心理健康之间存在有益关联；
2、睡眠时间不足或过度与心理健康症状（焦虑症状、抑郁症状、躁狂症状、经神痛苦、自残行为、心理创伤、幸福感）、认知功能不佳（智力、数字记忆、配对匹配识别、反应时间、跟踪能力）之间存在正相关关系；
3、睡眠持续时间和大脑结构之间存在非线新关联，睡眠持续时间不足或过长与较小的脑容量、面积和厚度有关；
4、与40岁的中年人口相比，65岁以上人口的睡眠时间与认知功能和心理健康之间的关联逐渐减弱，不同年龄组的睡眠持续时间与认知和心理健康之间明显的非线新关联；
5、纵向分析的结果表明睡眠时间不足和过长都与中老年人群的后续认知能力受损有关，睡眠的遗传结构可能通过大脑结构的中介作用导致行为变化，例如抑郁症和认知功能下降。
此项研究使用了英国生物库的大量样本，全面描述了睡眠时间与大脑结构、心理健康和认知功能之间的非线新关联，证明了这些非线新联系从中年人到老年人都不同，且基线睡眠时间与抑郁症状和8年后的认知之间存在纵向关联，从遗传学、大脑结构和最终行为等方面明确了这一过程背后可能的机制。
