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院神經內科 湖南 衡陽 421001）

在人類生命中睡眠占據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、調節人體免疫功能、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為長時間穩定記憶，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、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記憶模式，情節記憶與地點、人物、地點相關的經驗性記憶，語義記憶指有組織的知識記憶結構。陳述性記憶涉及到的腦區范圍較廣泛，程序性記憶也被成為反射性記憶，需要經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，不能有語言進行表達也不能形成意識形態。

睡眠類型根據肌電圖、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，慢波睡眠質量對于保持人體健康十分重要。異相睡眠的節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，對海馬有關的情節記憶及空間記憶有重要影響，可直接影響人類的智能水平。研究人員發現，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，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更佳。說明陳述性記憶與非快動眼睡眠質量有直接關系[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，學習時激活的腦區與慢波睡眠中刺激的腦區一致。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，研究發現在非快動眼睡眠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數目越多則受試者記憶量表中表現最為出色。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。可通過影響雪方法提供情節記憶鞏固與紡錘形波之間的關系，提示情節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現提高情況，但在受試者經過整夜的睡眠后，再對受試者記憶鞏固情況進行測試，發現受試者記憶鞏固明顯提高，說明記憶改善與睡眠質量有直接關系。相關研究發現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現，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和快動眼睡眠腦內活動一致。通過磁共振技術研究發現，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，能夠激活相關腦區的程度。

3.失眠對記憶的影響關系

常見的睡眠障礙表現為失眠，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被覺醒所打斷。失眠者多會表現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]。對老年人睡眠監測發現，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構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，但對蓄積效應產生的認知功能未發生影響。如何改善睡眠質量對患者不產生日間行為負效應為催眠藥物的研究方向。

4.神經激素類物質和神經遞質對記憶鞏固的影響

神經激素類物質和多種神經遞質對于人類睡眠及記憶鞏固均有直接作用，以上物質包括：去甲腎上腺素、皮質醇、乙酰膽堿、5-羥色胺等。并且神經激素物質的分泌存在晝夜節律性，在慢波睡眠前期的分泌量最少，在睡眠后期則相關神經激素物質的分泌量增加。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，在睡眠中提高神經遞質和神經激素分泌水平，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乙酰膽堿含量，從而提高了陳述性記憶鞏固。說明神經激素類物質的晝夜節律與記憶鞏固有關。

5.小結

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調作用。慢性失眠患者容易發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對學習記憶的相關影響。