睡眠影響記憶鞏固功能的研究

朱曉楓

（南華大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 湖南 衡陽 421001）

在人類生命中睡眠占據(jù)了三分之一左右的時間，在晝夜交替過程中進行睡眠和覺醒是人類生存的重要條件，睡眠質(zhì)量對于人類健康起到了重要的意義，并且為其他生理活動不可替代[1]。相關研究顯示，慢波睡眠對于促進生長激素分泌、調(diào)節(jié)人體免疫功能、恢復體力等具有重要作用。近些年研究顯示[2]，睡眠對于記憶鞏固也有直接影響，短時記憶在剛剛獲得后會變?yōu)殚L時間穩(wěn)定記憶，非快動眼睡眠和快動眼睡眠對于記憶均有重要的作用。

1.睡眠類型和記憶類型

記憶類型可根據(jù)會議方式和信息儲存方式進行分類，分為程序性記憶、陳述性記憶，陳述性記憶指在與時間、地點有關的情節(jié)、事實的記憶，可采用非語言和語言形式進行陳述的映像形式，保留在記憶中，雖然很陳述性記憶容易形成，但容易被忘記，陳述性記憶還可分為語義記憶和情節(jié)記憶模式，情節(jié)記憶與地點、人物、地點相關的經(jīng)驗性記憶，語義記憶指有組織的知識記憶結(jié)構(gòu)。陳述性記憶涉及到的腦區(qū)范圍較廣泛，程序性記憶也被成為反射性記憶，需要經(jīng)過長期的積累才能逐漸形成[3]。程序性記憶一旦被獲得，但容易被忘記，具有自主反射的性質(zhì)，不能有語言進行表達也不能形成意識形態(tài)。

睡眠類型根據(jù)肌電圖、腦電圖等綜合指標分類，可分為非快動眼睡眠、慢波睡眠、異相睡眠，正常成人在入睡后會進入慢波睡眠，根據(jù)腦電特征分為I-IV期，在慢波睡眠中每個期的腦電特征各不相同，慢波睡眠質(zhì)量對于保持人體健康十分重要。異相睡眠的節(jié)律性和覺醒時的類似，肌張力明顯下降但眼電明顯增強。正常成年人睡眠前半段主要以非快動眼睡眠組成，后半段由非快動眼、快動眼睡眠為主。睡眠周期在此規(guī)律中交替進行約5～6次，快動眼睡眠占25%，非快動眼睡眠時間占60%左右。

2.睡眠對記憶鞏固的作用

非快動眼睡眠（慢波睡眠）對記憶鞏固的影響，相關研究表明非快動眼睡眠時間內(nèi)，對海馬有關的情節(jié)記憶及空間記憶有重要影響，可直接影響人類的智能水平。研究人員發(fā)現(xiàn)，在進行配對詞條的語義記憶學習后，讓測試者進入睡眠狀態(tài)，在非快動眼睡眠的測試者與快動眼睡眠測試者比較，前者的詞條配對正確率明顯提高，快動眼睡眠測試者對于程序記憶的表現(xiàn)更佳。說明陳述性記憶與非快動眼睡眠質(zhì)量有直接關系[4]。相關研究表明在非快動眼的午睡過后也能有效改善記憶功能，在睡眠過程中慢波睡眠時間與記憶功能的改善程度有直接關系。慢波睡眠在記憶鞏固中有重要作用，相關研究顯示慢波睡眠對于記憶鞏固具有重要的作用。相關睡眠研究顯示，學習時激活的腦區(qū)與慢波睡眠中刺激的腦區(qū)一致。睡眠時間長短與海馬相關記憶鞏固有直接關系。

非快動眼睡眠Ⅱ期占整個睡眠時間的一半以上，研究發(fā)現(xiàn)在非快動眼睡眠Ⅱ期中紡錘形波密度每個人都有所不同，可作為個體差異。智能量表與慢波睡眠中紡錘形波活動呈正性關系，慢波睡眠中紡錘形波的出現(xiàn)數(shù)目越多則受試者記憶量表中表現(xiàn)最為出色。敏感性軸索損傷的患者在臨床恢復后，睡眠腦電圖記錄、認知功能恢復均與紡錘波呈正相關性?？赏ㄟ^影響雪方法提供情節(jié)記憶鞏固與紡錘形波之間的關系，提示情節(jié)記憶鞏固的激活與快紡錘形波活躍程度有關。

快動眼睡眠（異相睡眠）對記憶鞏固的影響，研究者采用視覺辨別試驗測試快動眼睡眠與記憶鞏固的影響，在測試當天未進行睡眠的受試者進行測試，受試者的記憶鞏固為發(fā)現(xiàn)提高情況，但在受試者經(jīng)過整夜的睡眠后，再對受試者記憶鞏固情況進行測試，發(fā)現(xiàn)受試者記憶鞏固明顯提高，說明記憶改善與睡眠質(zhì)量有直接關系。相關研究發(fā)現(xiàn)將受試者快動眼睡眠時間取消，也不能改善受試者記憶鞏固。對于以上情況，研究者認為快動眼睡眠時間與程序性記憶鞏固有直接關系。在對受試者的觀察中發(fā)現(xiàn)，受試者程序性記憶鞏固與快動眼睡眠期間腦電圖a頻帶功能一致，學習時信息刺激激活的腦區(qū)和快動眼睡眠腦內(nèi)活動一致。通過磁共振技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，大腦皮層會對新收到的記憶進行再處理，如在快動眼睡眠時期開展與記憶相關的刺激，能夠激活相關腦區(qū)的程度。

3.失眠對記憶的影響關系

常見的睡眠障礙表現(xiàn)為失眠，多為偶然應激事件所引起，通過開展心理疏導能夠有效改善或緩解失眠情況，但長期失眠不但會影響工作和覺醒后行為，還會影響人的記憶功能。失眠主要臨床表現(xiàn)為總睡眠時間下降、睡眠潛伏期延長、快速動眼睡眠和非快速動眼睡眠交替循環(huán)被覺醒所打斷。失眠者多會表現(xiàn)為腦電波覺醒波形為高頻B波形，在白天患者精神不振、情緒異常、認知功能下降、易激惹[5]。對老年人睡眠監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，單純治療失眠不能提高患者認知，通過提高非快動眼睡眠有利于改善患者推理能力，只有改善患者睡眠結(jié)構(gòu)才有助于提高患者認知功能。催眠藥物對記憶鞏固的改善作用結(jié)論不一，催眠藥物雖然能夠延長失眠患者睡眠時間，但對蓄積效應產(chǎn)生的認知功能未發(fā)生影響。如何改善睡眠質(zhì)量對患者不產(chǎn)生日間行為負效應為催眠藥物的研究方向。

4.神經(jīng)激素類物質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)對記憶鞏固的影響

神經(jīng)激素類物質(zhì)和多種神經(jīng)遞質(zhì)對于人類睡眠及記憶鞏固均有直接作用，以上物質(zhì)包括：去甲腎上腺素、皮質(zhì)醇、乙酰膽堿、5-羥色胺等。并且神經(jīng)激素物質(zhì)的分泌存在晝夜節(jié)律性，在慢波睡眠前期的分泌量最少，在睡眠后期則相關神經(jīng)激素物質(zhì)的分泌量增加。在睡眠早期乙酰膽堿的分泌量明顯減少，這與記憶鞏固有關，在睡眠中提高神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)激素分泌水平，會導致記憶鞏固功能受損。應用膽堿酯酶抑制劑能夠減少在慢波睡眠期腦組織內(nèi)乙酰膽堿含量，從而提高了陳述性記憶鞏固。說明神經(jīng)激素類物質(zhì)的晝夜節(jié)律與記憶鞏固有關。

5.小結(jié)

越來越多的分子生物學證實睡眠對記憶鞏固有直接影響，學習記憶和睡眠作為認了最為復雜的生物學現(xiàn)象，兩者存在相互作用關系，在非快動眼睡眠中能夠有效促進海馬體及相關腦區(qū)的陳述性記憶功能，快動眼睡眠能夠促進程序性記憶功能，非快動眼睡眠和快動眼睡眠對于人類記憶功能鞏固有重要協(xié)調(diào)作用。慢性失眠患者容易發(fā)生記憶力下降等與記憶功能有關的影響。雖然相關研究對兩者之間的影響制劑還未明確，但睡眠容易別各種精神、生理、外界環(huán)境等多因素所影響和干擾，而記憶鞏固在睡眠中的過程更為復雜，睡眠的分類依賴于肌電活動、腦電活動等，需要開展更為深入的研究劃分成不同的研究形式，才能真正分析探討睡眠過程中各腦區(qū)對學習記憶的相關影響。