午睡可以恢复海马功能并改善陈述性学习

研究背景

尽管有强有力的证据表明，睡眠对提高记忆性能很重要，但许多年轻人没有获得充足的夜间睡眠。此外，越来越多的证据表明，多夜睡眠限制会损害认知能力。午睡在一些国家仍在实行，并在主要城市经历了复兴，提供了部分解决方案。研究表明，午间小睡有助于提高警觉、持续注意力、清晰记忆以及学习新材料，无论是在睡眠限制之后，还是在参与者获得充足的夜间睡眠时。然而，关于学习如何从午睡中受益的神经生理学伴随因素还相对未被探索。

在这项研究中，我们研究了午睡如何结合多导睡眠图（PSG）和fMRI增强陈述性记忆的编码。我们预计，小睡将有助于随后对学习单词对的检索，因为午睡后海马激活增强了编码证据。我们假设SOs和睡眠纺锤波都与午睡后记忆表现的变化有关。

研究目的

午睡对随后的陈述性学习有益，但有关这种益处的生理性研究较少。我们使用fMRI和多导睡眠图检查了午睡后的学习情况，并与同期清醒后的学习情况进行了比较。

研究方法

40名前一晚睡眠正常的健康年轻人在13:00和16:30在核磁共振扫描仪上对单词对列表进行编码。

在两个时间点之间，参与者要么保持清醒并观看纪录片（清醒组；N=20），要么有90分钟的午睡机会（午睡组；N=20），并由多导睡眠图监测。在完成每个编码会话约40分钟后，使用提示回忆评估学习单词的记忆。

研究结果

在最初的43名参与者中，有3人的数据被排除在外。午睡组的2名参与者没有进入NREM 2或3期睡眠；而1名参与者在第一次编码过程中终止了MRI扫描。最终分析包括40名年轻成年人（平均值±SD:23.3±3.0岁，10名男性）。这些参与者要么在午睡期（N=20；5名男性；平均±SD:23.1±3.0岁），要么在觉醒期（N=20；5位男性；平均值±SD:23.6±3.0岁。实测总睡眠时间（TIB）、卧床时间（TST）、实验前一晚的睡眠时间和醒来时间在两组之间没有差异。

我们观察到了显著的会话×组别交互作用（p＜0.001），其中午睡组的记忆显著改善，而清醒组的记忆没有改善（p＜0.001）。左侧海马区也存在会话×运行×组别交互效应（p=0.001），因此单词对编码期间的激活仅在午睡后增加。表现改善（rs=0.46，p=0.04）和午睡相关的海马激活增加（rs=0.44，p=0.04）均与午睡纺锤体计数（12–15 Hz）相关，但与慢振荡功率无关（p’s≥0.18）。

研究结论与意义

午睡对学习、记忆和执行功能有有益的影响，但这些改善的机制尚不清楚。这项研究使用功能性核磁共振成像和多导睡眠图测量检测了白天午睡后增强编码的潜在益处。我们发现，除了习惯性的、不受限制的一夜睡眠外，午睡90分钟的参与者比在午觉期间保持清醒的参与者平均多编码21%的单词对。在午睡后的编码试验中，海马激活增加，提示编码能力恢复。在午睡期间，海马激活的增加也与纺锤体计数呈正相关。

本稿件由天坛医院神经精神医学与临床心理科/睡眠中心

董建宇  整理翻译

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