睡眠對兒童執(zhí)行功能的影響*

王天宇 王明怡

(北京林業(yè)大學(xué)心理學(xué)系,北京 100083)

執(zhí)行功能(executive functions,簡稱 EFs)是一個復(fù)雜且重要的概念。李紅和王乃弋(2004)曾將其概括為個體對思想和行動進(jìn)行有意識控制的心理過程。Miyake認(rèn)為,作為復(fù)雜認(rèn)知系統(tǒng)的重要部分,執(zhí)行功能由工作記憶刷新、抑制控制和認(rèn)知靈活性三個成分組成(Miyake et al.,2000)。醫(yī)學(xué)研究表明,執(zhí)行功能與緩慢發(fā)展的大腦前額葉皮層(prefrontal cortex,簡稱PFC)密切相關(guān),而McCoy和 Strecker(2011)指出睡眠影響著前額葉皮層的發(fā)展,因此,睡眠和執(zhí)行功能在兒童腦發(fā)育方面有著重要的聯(lián)系。有研究者發(fā)現(xiàn),睡眠對執(zhí)行功能的影響,在嬰幼兒期就已經(jīng)出現(xiàn)(Bernier,Carlson,Bordeleau,&Carrier,2010)。

作為人類賴以生存的生理現(xiàn)象之一,睡眠與人類的生理、心理、行為等層面密切相關(guān)。諸多大樣本研究報告(李生慧等,2008;張民,李麗紅,孫亞君,郭芳,2007;雍那等,2012)表明,我國學(xué)齡兒童的睡眠問題日漸嚴(yán)峻,睡眠質(zhì)量令人堪憂。那么兒童的睡眠總量和睡眠質(zhì)量對執(zhí)行功能影響如何？不同年齡的兒童,這種影響是否一致？睡眠問題對兒童執(zhí)行功能的影響又是怎樣？目前的研究的局限和問題有哪些？以下將依據(jù)近幾年的研究,針對這些問題進(jìn)行探討。

1 睡眠總量與睡眠質(zhì)量對兒童執(zhí)行功能的影響

睡眠總量與睡眠質(zhì)量是衡量兒童睡眠情況極為重要的兩個指標(biāo),二者均可以通過儀器或量表測量。睡眠總量,是指從個體入睡(sleep onset)到覺醒(wake up)所經(jīng)歷的時間。睡眠質(zhì)量,傾向于說明有關(guān)睡眠狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo),例如睡眠過后所能感受到的休息的程度等,可以運(yùn)用多導(dǎo)睡眠圖(polysomnogram,簡稱 PSG)或體動記錄儀(Actigraphy)記錄睡眠過程中的覺醒次數(shù)、真實(shí)睡眠比例等客觀指標(biāo)評估,也可以運(yùn)用較為成熟的量表(如匹茲堡睡眠質(zhì)量量表、兒童睡眠習(xí)慣問卷等)評估。Dewald,Meijer,Oort,Kerkhof和 B?gels(2010)指出,盡管睡眠質(zhì)量和睡眠總量具有一定的重疊性,但各自對執(zhí)行功能的影響是不同的,因此可以分離并進(jìn)行對比研究。

1.1 睡眠總量與睡眠質(zhì)量對兒童執(zhí)行功能的影響不同

睡眠總量和睡眠質(zhì)量對兒童執(zhí)行功能的影響,在早期的研究中就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。Sadeh,Gruber和Raviv(2002)采取橫斷研究的方法,用神經(jīng)行為評估系統(tǒng)(Neurobehavioral Evaluation System,簡稱NES)和體動記錄儀分別對兒童的執(zhí)行功能和睡眠狀態(tài)進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)在自然睡眠的情況下,睡眠質(zhì)量影響了符號-數(shù)字替換(Symbol-digit substitution,簡稱 SDS)任務(wù)和持續(xù)性操作測驗(yàn)(Continuous performance test,簡稱CPT)任務(wù)的得分,這兩個范式反映了執(zhí)行功能中的抑制控制能力。而睡眠總量與兒童執(zhí)行功能中工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性三個成分都無關(guān)。Buckhalt,El-Sheikh和Keller(2007)的研究雖然沒有系統(tǒng)地對執(zhí)行功能進(jìn)行測量,但是通過對伍德考克-約翰遜測驗(yàn)第三版(Woodcock-JohnsonⅢ,簡稱 WJⅢ)中的倒背數(shù)字(numbers reversed,簡稱NR)和聽覺工作記憶(auditory working memory,簡稱 AWM)這類涉及執(zhí)行功能中工作記憶成分的任務(wù)進(jìn)行測量,也發(fā)現(xiàn)睡眠總量并不影響任務(wù)表現(xiàn),只有睡眠質(zhì)量存在影響。但是,睡眠總量與執(zhí)行功能的發(fā)展并不是完全無關(guān),后續(xù)的研究表明,兒童三年級時的睡眠總量能夠預(yù)測五年級時的工作記憶及認(rèn)知靈活性兩個成分的得分(Buckhalt,El-Sheikh,Keller,&Kelly,2009)。從結(jié)果上看,在自然睡眠的條件下,兒童睡眠質(zhì)量對執(zhí)行功能的影響傾向于即時性,睡眠總量的影響具有滯后性,或者說具有預(yù)測性。

為什么會出現(xiàn)這種差異呢？可能在測量手段上,睡眠質(zhì)量相對更加詳細(xì)、復(fù)雜,但更為重要的或許是睡眠總量本身的特性。一項長達(dá)10年的追蹤研究表明,兒童自然條件下的睡眠總量,從個體角度來看較為穩(wěn)定,但是從群體角度來看,存在著較大的個體差異。(Jenni,Molinari,Caflisch,&Largo,2007)。在橫斷研究中,一般難以發(fā)現(xiàn)兒童自然條件下睡眠總量與執(zhí)行功能的關(guān)系,但是在人為控制的條件下,睡眠總量的作用就會得到凸顯。Sadeh,Gruber和Raviv(2003)曾連續(xù)3天控制兒童的就寢時間以控制睡眠總量,將兒童分為睡眠限制組(減少睡眠總量)、睡眠延長組(增加睡眠總量)和控制組(睡眠總量不變),并運(yùn)用神經(jīng)行為評估系統(tǒng)對執(zhí)行功能進(jìn)行前后測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅僅多睡了35分鐘,睡眠延長組兒童的工作記憶和抑制控制能力就得到了顯著提高,而此時睡眠質(zhì)量并不再是一個關(guān)鍵因素。值得注意的是,睡眠限制組和控制組在工作記憶和抑制控制能力上并沒有顯著差異,這說明睡眠總量與執(zhí)行功能并不是簡單的線性關(guān)系。在成人研究中,一整夜的睡眠剝奪(24小時內(nèi)睡眠總量為 0)會顯著影響被試的工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性(宋國萍,張侃,苗丹民,皇甫恩,2008;Nilsson et al.,2005)。而在Sadeh的研究中,睡眠限制組兒童被減少的睡眠時間僅有 41分鐘,遠(yuǎn)不能達(dá)到“剝奪”的程度,因此沒有顯現(xiàn)出執(zhí)行功能的下降?？梢钥闯?同等強(qiáng)度的睡眠延長和睡眠限制對兒童的影響效果并不相同。出于保證兒童生理、心理健康發(fā)展的考慮,研究者們極少會對兒童的睡眠進(jìn)行人為控制,在一定程度上限制了對該問題的進(jìn)一步探討,但是 Sadeh的研究從另外一個方向?qū)ξ覀冞M(jìn)行了引導(dǎo),指明了積極干預(yù)兒童睡眠進(jìn)而促進(jìn)執(zhí)行功能的可行性。

1.2 年齡在睡眠總量與睡眠質(zhì)量對執(zhí)行功能影響過程中的作用

在嬰兒階段,睡眠總量和睡眠質(zhì)量對執(zhí)行功能的影響主要體現(xiàn)在夜間睡眠比例上。Bernier等人(2010)曾運(yùn)用延遲滿足(Delay of Gratification)、形狀 Stroop(Shape Stroop)和嬰兒 Stroop(Baby Stroop)三個抑制控制任務(wù)對嬰兒進(jìn)行測試,并通過后續(xù)的追蹤(Bernier,Carlson,Deschênes,&Matte-Gagné,2012)發(fā)現(xiàn)嬰兒 12個月時夜間睡眠總量占全天睡眠總量的比率能夠顯著預(yù)測 26個月時抑制控制能力的發(fā)展,還通過藏罐子(Hide the Pots)任務(wù)發(fā)現(xiàn)嬰兒18個月時夜間睡眠總量占全天睡眠總量的比率與當(dāng)時的工作記憶能力相關(guān)。同時,Touchette等(2007)還通過對1492名嬰兒的睡眠情況進(jìn)行長期追蹤發(fā)現(xiàn),嬰幼兒階段睡眠總量過低是非常危險的信號。他們運(yùn)用皮博迪圖片詞匯測驗(yàn)修訂版(Peabody Picture Vocabulary Test Revised,簡稱PPVT-R)和韋氏兒童智力量表第三版(Wechsler Intelligence Scale for Children-Third Edition,簡稱 WISC-III)中代表性較強(qiáng)的積木任務(wù)(Block Design)分別對被試5歲時的言語能力和6歲時的認(rèn)知能力進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)兒童40個月之前的睡眠缺失會對言語及認(rèn)知功能的發(fā)展造成的損害,并且極有可能無法通過后續(xù)的睡眠改善進(jìn)行彌補(bǔ)。雖然Touchette沒有直接對執(zhí)行功能進(jìn)行研究,但是這種不可逆的損害也為我們敲響了警鐘。

學(xué)齡兒童在睡眠時間上逐步規(guī)律,睡眠與執(zhí)行功能的聯(lián)系也逐步減弱。Sadeh等人(2002)將小學(xué)二年級、四年級和六年級三組兒童的睡眠與執(zhí)行功能之間的關(guān)系進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)睡眠質(zhì)量對工作記憶能力和抑制控制能力的影響,在二年級兒童群體中表現(xiàn)的最為明顯。Buckhalt等人(2009)的縱向研究則發(fā)現(xiàn)兒童三年級時的睡眠總量能夠預(yù)測五年級時與工作記憶對應(yīng)的兩個任務(wù)以及認(rèn)知靈活性所對應(yīng)的概念形成(concept formation,簡稱CF)任務(wù)的表現(xiàn)。

而到了青少年階段,睡眠總量和睡眠質(zhì)量與執(zhí)行功能間的聯(lián)系變得更弱。Anderson,Storfer-Isser,Taylor,Rosen和Redline(2009)運(yùn)用代利斯-卡普蘭執(zhí)行功能測評系統(tǒng)(The Delis-Kaplan Executive Function System,簡稱D-KEFS)對平均年齡為13.6歲的青少年進(jìn)行執(zhí)行功能測量,發(fā)現(xiàn)通過體動記錄儀測量到的睡眠總量和睡眠質(zhì)量與青少年的執(zhí)行功能無關(guān),但是愛潑沃斯嗜睡量表(Epworth Sleepiness Scale,簡稱ESS)自評得分較高的青少年,工作記憶和抑制控制成分相對應(yīng)的分測驗(yàn)結(jié)果普遍較差。Jiang等人(2011)以青少年和成人為被試,測量了簡單言語工作記憶(simple verbal working memory,簡稱SVWM)和復(fù)雜言語工作記憶(complex verbal working memory,簡稱CVWM),發(fā)現(xiàn)對青少年被試而言,連續(xù)5天減少2小時的睡眠總量,雖然對兩個任務(wù)的正確率并沒有影響,但是會增加完成任務(wù)的反應(yīng)時,而在成人群體中,實(shí)驗(yàn)組與控制組在兩個測試的兩個指標(biāo)上都不存在差異。

這些研究結(jié)果說明,兒童年齡越小,睡眠總量和睡眠質(zhì)量對執(zhí)行功能的影響就越大,而隨著年齡的增長,睡眠對執(zhí)行功能不同成分的具體影響會發(fā)生變化。例如,Buckhalt等人(2009)的研究表明,小學(xué)三年級兒童“睡眠期間的活動”(sleep activity)和“睡眠問題”這兩個指標(biāo)與執(zhí)行功能中的工作記憶顯著相關(guān),而到了五年級,執(zhí)行功能與睡眠指標(biāo)的聯(lián)系發(fā)生了變化,此時“主觀瞌睡程度”和“睡眠問題”這兩個指標(biāo)與執(zhí)行功能中的認(rèn)知靈活性成分顯著相關(guān)。這也提示我們,只有抓住目標(biāo)被試年齡段最為敏感的變量和指標(biāo),才能更好地找到其中的關(guān)系。

2 睡眠呼吸障礙對兒童執(zhí)行功能存在消極影響

睡眠問題普遍存在于兒童成長的各個階段。在有關(guān)執(zhí)行功能的研究中,研究者們更傾向于將兒童的睡眠問題分為呼吸障礙層面和非呼吸障礙層面,其中,重點(diǎn)關(guān)注的是睡眠呼吸障礙(Sleep-Disordered Breathing,簡稱SDB)。對SDB的診斷,一般按照嚴(yán)重程度進(jìn)行劃分,習(xí)慣性打鼾是較為重要的外顯參考指標(biāo)(Piteo,2011)。

由于嬰兒研究的諸多限制,對于睡眠問題和執(zhí)行功能關(guān)系的研究一般從3～5歲的學(xué)前兒童開始。Karpinski,Scullin和Montgomery-Downs(2008)運(yùn)用SDB風(fēng)險父母評定報告(Parent report of risk for sleep-disordered breathing,簡稱 PR-RSDB)評估了學(xué)前兒童患SDB的風(fēng)險,還運(yùn)用經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)范式對執(zhí)行功能中的工作記憶(吵鬧的書本、數(shù)字廣度任務(wù))、抑制控制(白天黑夜Stroop、手部游戲、維度變化卡片分類任務(wù))以及計劃性(卡車裝填、漢諾塔、倫敦塔任務(wù))等成分進(jìn)行了測量。Karpinski指出,被試患 SDB的風(fēng)險性越大,執(zhí)行功能中工作記憶、抑制控制能力和計劃性的表現(xiàn)就越差,表現(xiàn)最為明顯的就是抑制控制這一成分。Gottlieb等人(2004)針對 5歲兒童的研究也表明,相對于控制組兒童,出現(xiàn) SDB癥狀的被試,運(yùn)用發(fā)展性神經(jīng)心理測驗(yàn)(A Developmental Neuropsychological Assessment,簡稱NEPSY)測得的執(zhí)行功能中工作記憶和抑制控制能力的表現(xiàn)較差,通過韋氏學(xué)齡前與學(xué)齡初期兒童智力量表修訂版(WPPSI-R)測得的智力水平也較低。上述研究表明,對于可能患有SDB或已經(jīng)呈現(xiàn)出SDB癥狀的學(xué)前兒童來說,執(zhí)行功能都有可能受到損害,所以在兒童成長的過程中,我們必須對睡眠呼吸障礙等睡眠問題加以重視。

隨著年齡的增長,兒童的睡眠問題出現(xiàn)的比例會逐步減小,但是SDB對學(xué)齡兒童執(zhí)行功能的影響仍然存在。Chervin等人(2006)在針對 5～12歲SDB兒童的研究中,利用視聽整合持續(xù)操作測試(Integrated Visual and Auditory Continuous Performance Test)和兒童記憶量表(Children’s Memory Scale,簡稱 CMS)分別對抑制控制能力及工作記憶能力進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)SDB兒童在兩個成分上的表現(xiàn)都不如健康兒童。Hill等人(2006)利用發(fā)展性神經(jīng)心理測驗(yàn)和執(zhí)行功能行為評定量表(Behavior Rating Inventory of Executive Function,簡稱 BRIEF)對3～7歲的SDB兒童進(jìn)行類似的研究,也發(fā)現(xiàn)了抑制控制能力和工作記憶能力的損傷。Halbower 等人(2006)則選取了代利斯-卡普蘭執(zhí)行功能測評系統(tǒng)對6～12歲的 SDB兒童進(jìn)行評估,發(fā)現(xiàn)被試在工作記憶成分和反應(yīng)準(zhǔn)備(response preparation)兩個維度上的表現(xiàn)不如健康兒童。上述三個研究在執(zhí)行功能的測量手段上并不一致,但是共同指向了一個問題,那就是SDB的確會對學(xué)齡兒童的執(zhí)行功能中的一些成分帶來危害。

值得注意的是,Calhoun等人(2009)的大樣本研究指出,睡眠問題和執(zhí)行功能不是簡單直接的線性關(guān)系或因果關(guān)系,而是遵從著更為復(fù)雜的影響機(jī)制。Barnes,Gozal和 Molfese(2012)通過對ERP技術(shù)的使用,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)SDB癥狀的兒童,雖然在執(zhí)行功能的結(jié)果上與健康兒童無差異,但卻需要激活更多的腦區(qū)去幫助完成任務(wù)。并且,在經(jīng)歷過重復(fù)刺激后,不能有效地抑制非必要腦區(qū)的激活狀態(tài)。最為重要的是,ERP結(jié)果表明,與控制組兒童相比,SDB兒童對頂葉皮層上楔前葉部分的激活,明顯慢于控制組兒童,而這一腦區(qū)被認(rèn)為與執(zhí)行功能密切相關(guān)。這說明,兩組兒童在神經(jīng)過程上存在差異,SDB確實(shí)對認(rèn)知發(fā)展不利。

既然SDB與兒童的執(zhí)行功能有聯(lián)系,那么通過手術(shù)治療SDB會不會間接地提升執(zhí)行功能呢？在Halbower等人(2006)和Chervin等人(2006)的研究中,兒童在接受扁桃體切除手術(shù)治療后,執(zhí)行功能中的工作記憶和抑制控制能力較比術(shù)前有所提升。但 Kohler等人(2009)運(yùn)用發(fā)展性神經(jīng)心理測驗(yàn)作為測量手段對3～12歲的SDB兒童進(jìn)行前后測,卻未發(fā)現(xiàn)術(shù)后執(zhí)行功能的改善。對此,Kohler認(rèn)為,由于個體間的差異較大,研究選取的被試較少,執(zhí)行功能的提升可能需要較長的時間才能顯現(xiàn),因此中短期的追蹤可能得不到結(jié)果。

Bernier,Beauchamp,Bouvette-Turcot,Carlson和 Carrier(2013)指出,睡眠過程,可以幫助腦得到充分休息,補(bǔ)充糖原,平衡各種神經(jīng)壓力,促進(jìn)各類蛋白質(zhì)過程,這對于兒童的大腦可塑性的影響是極其重要的。SDB可能會打亂兒童正常的睡眠節(jié)奏和模式,影響到腦部發(fā)育,進(jìn)而影響兒童的各類執(zhí)行功能。Bernier還認(rèn)為兒童早期的睡眠極為特殊,如果在模式上不夠成熟,即便保證睡眠總量,也無法滿足腦部發(fā)育需要,因此 SDB極有可能是通過影響兒童腦部發(fā)育進(jìn)程而影響執(zhí)行功能的。但是究竟是SDB損害了腦部發(fā)育,還是特定腦區(qū)的損傷導(dǎo)致了 SDB,其中的關(guān)系仍有待于進(jìn)一步探索(Halbower et al.,2006)。

綜上,睡眠呼吸障礙對兒童發(fā)展的不利影響確實(shí)存在,對執(zhí)行功能的負(fù)面影響體現(xiàn)在所有成分上,其中最為明顯的就是工作記憶和抑制控制能力。針對SDB的臨床治療可能會改善兒童的執(zhí)行功能,但是在短期內(nèi)可能并不明顯。

3 基因、家庭社會經(jīng)濟(jì)地位和施測時間的影響

在此類研究中,除年齡外,還有一些因素需要得到關(guān)注。

一些研究者從基因角度入手,發(fā)現(xiàn)了睡眠與認(rèn)知功能在基因方面的聯(lián)系。Gozal,Capdevila,Kheirandish-Gozal和 Crabtree2007)利用鑒別能力量表(Differential Ability Scales,簡稱DAS)和發(fā)展性神經(jīng)心理測驗(yàn)進(jìn)行測驗(yàn)發(fā)現(xiàn),擁有載脂蛋白 E(apolipoprotein E,簡稱ApoE)中的ε4等位基因的兒童被試,在睡眠和認(rèn)知兩個方面同時出現(xiàn)問題的風(fēng)險最大。Gozal等人(2012)的后續(xù)研究還發(fā)現(xiàn),健康兒童、SDB群體中未出現(xiàn)認(rèn)知問題以及出現(xiàn)認(rèn)知問題的三組兒童,在苷酸磷酸氧化酶(NADPH oxidase,簡稱 NOX)基因表現(xiàn)上存在顯著差異。Gozal認(rèn)為,一些特定的基因同時影響著兒童的睡眠和認(rèn)知功能,極為關(guān)鍵。雖然Gozal沒有報告這兩個測評工具具體維度的得分,上述兩種基因?qū)?zhí)行功能各個成分的具體影響尚不清楚,但他的發(fā)現(xiàn)為我們在基因方向的研究提供了重要線索。

從環(huán)境的影響來看,兒童的家庭社會經(jīng)濟(jì)地位(Socioeconomic status,簡稱SES)這一變量也相當(dāng)重要,近期的研究強(qiáng)調(diào)了SES在睡眠與執(zhí)行功能關(guān)系之間的調(diào)節(jié)作用。Buckhalt等人(2009)選取了小學(xué)三年級的兒童進(jìn)行追蹤研究,發(fā)現(xiàn)在保證睡眠質(zhì)量的前提下,高SES和低SES群體的兒童在伍德考克-約翰遜測驗(yàn)第三版中有關(guān)工作記憶和認(rèn)知靈活性的任務(wù)表現(xiàn)上沒有差異,但是,當(dāng)睡眠質(zhì)量降低時,低 SES兒童表現(xiàn)更差。并且,SES中的“父母的受教育水平”這一指標(biāo)在兒童三年級就寢時間的變化性對五年級時工作記憶能力表現(xiàn)的預(yù)測關(guān)系中也起到了調(diào)節(jié)作用。小學(xué)三年級時就寢時間變化性較低的情況下,父母受教育水平較高的兒童在后續(xù)的執(zhí)行功能表現(xiàn)中更好。另有研究表明,青少年的嗜睡度對執(zhí)行功能的影響,在父母教育水平偏低的被試群體中最為顯著(Anderson et al.,2009)?？梢钥闯?SES對睡眠和執(zhí)行功能間關(guān)系的影響是不容忽視的,因此在相關(guān)研究中,一般都會考慮對兒童的SES進(jìn)行平衡和控制,以保證結(jié)果的可比較性。

同時,兒童執(zhí)行功能的測量時間也是應(yīng)該考慮的關(guān)鍵點(diǎn)。首先,Sadeh(2002)曾指出,個體剛剛從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換為覺醒狀態(tài)時出現(xiàn)的睡眠慣性(sleep inertia),會導(dǎo)致被試的認(rèn)知、定向等能力下滑,這種狀態(tài)會依據(jù)個體差異持續(xù)不等的時間,最高甚至?xí)_(dá)到 4個小時,所以在進(jìn)行相關(guān)研究的時候,需要考慮睡眠慣性的影響。其次,節(jié)律類型(chronotype)也是不容忽視的重要因素。依據(jù)Hahn等人(2012)的研究,兒童在自己的節(jié)律類型對應(yīng)的時間(time of day)里,會表現(xiàn)出更好的工作記憶、抑制控制能力和認(rèn)知靈活性。因此在施測時間的把握上,一定要充分考慮被試的狀態(tài)。

4 總結(jié)與展望

回顧有關(guān)睡眠對兒童執(zhí)行功能影響的文獻(xiàn)我們可以看出,睡眠總量、睡眠質(zhì)量和睡眠問題都會影響兒童執(zhí)行功能的發(fā)展,這種影響的內(nèi)部機(jī)制較為復(fù)雜,涉及到諸多因素,有待進(jìn)一步探究。雖然此類研究的數(shù)量并不多,但所有的結(jié)果都指向共性的結(jié)論：如果在成長過程中,兒童得不到適宜的、充足的睡眠,就極有可能對未來的執(zhí)行功能造成損害。隨著年齡的增長,兒童睡眠的某些指標(biāo)與執(zhí)行功能的關(guān)系逐漸減弱,但這并不能成為我們忽視兒童睡眠健康的理由。

目前的研究已經(jīng)揭示了一定的趨勢與規(guī)律,但是仍然有一些問題有待進(jìn)一步解決和完善：

首先,相關(guān)研究的總體趨勢表明,兒童睡眠對執(zhí)行功能中工作記憶和抑制控制兩個成分的影響最為明顯,對認(rèn)知靈活性這一成分的影響則相對較弱。睡眠對兒童工作記憶成分的影響得到了最多的關(guān)注,絕大多數(shù)的研究結(jié)果都證明二者之間存在聯(lián)系(Sadeh et al.,2003;Anderson et al.,2009;Buckhalt et al.,2009;Chervin et al.,2006)。睡眠對兒童抑制控制這一成分影響的研究,雖然在數(shù)量上不及工作記憶成分,但幾乎所有涉及的研究都發(fā)現(xiàn)這種影響客觀存在(Sadeh et al.,2002;Bernier et al.,2013;Karpinski et al.,2008)。而認(rèn)知靈活性這一成分,在研究數(shù)量上較少(Kohler et al.,2009;Buckhalt et al.,2009;Calhoun et al.,2009),從結(jié)果上來看,也只有 Buckhalt等(2009)個別研究發(fā)現(xiàn)了睡眠對認(rèn)知靈活性的縱向影響?？梢钥闯?在兒童睡眠研究中,認(rèn)知靈活性這一成分相對受到了忽視。對于這種現(xiàn)象,也許有以下幾種原因。首先,由于睡眠研究更傾向于從臨床角度入手,導(dǎo)致研究內(nèi)容和研究方法存在著一定的局限性,在測量兒童執(zhí)行功能的過程中,更加強(qiáng)調(diào)了抑制控制和工作記憶這兩個成分(Halbower et al.,2006;Chervin et al.,2006;Kohler et al.,2009,因此在三個成分的測量比重上,呈現(xiàn)出較強(qiáng)的不對等性。其次,執(zhí)行功能三個成分的分化發(fā)展模式比較特殊,尤其是較為復(fù)雜的認(rèn)知靈活性這一成分,分化的時間較晚,并且具有很強(qiáng)的綜合性,與抑制控制和工作記憶這兩個成分都有重疊(Miyake et al.,2000),在測量的難度上較高。因此,今后的研究如果能夠更多地以健康兒童為對象,在測量執(zhí)行功能時,更好地平衡不同成分所占的比重,將會更加系統(tǒng)準(zhǔn)確地反映出睡眠對兒童工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性三個不同成分的具體影響。

其次,Mindell的兩次大樣本網(wǎng)絡(luò)調(diào)查研究表明,嬰幼兒的睡眠情況具有跨文化的差異：與歐美兒童相比,亞洲兒童就寢時間晚,睡眠總量低,父母報告的睡眠問題多。這些差異的產(chǎn)生受家庭條件、民族文化和環(huán)境等因素的影響,例如父母對嬰幼兒睡眠的管控方式、父母是否與嬰幼兒同屋同床睡覺等(Mindell,Sadeh,Wiegand,How,&Goh,2010;Mindell,Sadeh,Kwon,&Goh,2013)。我國兒童的課業(yè)任務(wù)較重,課余時間較少,也許他們的睡眠一直處于一種被“慢性剝奪”的狀態(tài),在睡眠總量上長期得不到滿足。在 Sadeh等人(2003)的研究中,短短 35分鐘的睡眠延長對小學(xué)四年級兒童執(zhí)行功能帶來的改善,已經(jīng)能夠讓他們達(dá)到小學(xué)六年級控制組兒童的執(zhí)行功能水平,這一結(jié)果應(yīng)當(dāng)引起我們深思。通過人為干預(yù)的手段去科學(xué)管理兒童的睡眠時間,或許能夠給兒童執(zhí)行功能的發(fā)展帶來很大收益,這類干預(yù)的手段、方法和形式值得我們?nèi)パ芯俊?/p>

第三,睡眠指標(biāo)的測量方法也有待于進(jìn)一步改進(jìn)。由于睡眠本身的特殊性,目前的研究方法較為單一有限,且各有優(yōu)劣：多導(dǎo)睡眠圖測得的數(shù)據(jù)最為詳細(xì)、真實(shí),但是需要臨床環(huán)境,成本較高,并且在一定程度上干擾了兒童的正常睡眠;體動記錄儀雖然便于攜帶,能夠測得兒童自然睡眠條件下的數(shù)據(jù),但不如多導(dǎo)睡眠圖全面、精細(xì);通過量表和問卷進(jìn)行測量,雖然簡單易行,方便大范圍施測,但是得到的數(shù)據(jù)較為粗糙,不如客觀方法精確。Biggs等人(2011)指出,在研究睡眠與執(zhí)行功能關(guān)系的過程中,主客觀方法得到的結(jié)果會存在很大差異,因此未來的研究需要從技術(shù)上加以突破,尋求一種既不影響兒童正常睡眠、又能全面反映兒童睡眠指標(biāo)的便捷方法,更好地為研究服務(wù)。

最后,睡眠對兒童執(zhí)行功能的影響,在生理機(jī)制上也有待進(jìn)一步探討。從基因?qū)用婵紤],Gozal等人(2007,2012)通過對SDB兒童ApoE和NOX的研究為我們提供了線索,指出這兩種基因同時對兒童的睡眠和認(rèn)知功能產(chǎn)生影響。而M?ller-Levet等人(2013)則通過對健康成人被試睡眠情況進(jìn)行控制,發(fā)現(xiàn)睡眠不足會引發(fā)被試體內(nèi)711種基因功能的改變,涉及認(rèn)知功能、新陳代謝、炎癥、免疫力和抗壓等領(lǐng)域,明確了睡眠對基因的影響。上述研究表明,基因會影響睡眠和認(rèn)知功能,睡眠也會影響到基因的狀態(tài)。但是基因在睡眠和執(zhí)行功能的關(guān)系中所扮演的具體角色尚不明確。其次,從腦神經(jīng)的角度考慮,Yang等人(2014)在《Science》上發(fā)表的文章指出,睡眠會促進(jìn)腦神經(jīng)元上特定棘狀突起的形成,維護(hù)特定的樹突分支,從而促進(jìn)學(xué)習(xí)能力和記憶能力,這為我們對睡眠與執(zhí)行功能間關(guān)系的腦機(jī)制研究提供了新的思路。希望遺傳、行為和腦機(jī)制研究的不斷突破,能夠進(jìn)一步幫助我們明確腦神經(jīng)、各種生理過程與睡眠和執(zhí)行功能之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系。

致謝：衷心感謝匿名審稿人給予的寶貴修改意見！感謝北京林業(yè)大學(xué)吳寶沛博士的修改建議！

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