睡眠影响记忆巩固功能的研究

朱晓枫

（南华大学附属第一医院神经内科 湖南 衡阳 421001）

在人类生命中睡眠占据了三分之一左右的时间，在昼夜交替过程中进行睡眠和觉醒是人类生存的重要条件，睡眠质量对于人类健康起到了重要的意义，并且为其他生理活动不可替代[1]。相关研究显示，慢波睡眠对于促进生长激素分泌、调节人体免疫功能、恢复体力等具有重要作用。近些年研究显示[2]，睡眠对于记忆巩固也有直接影响，短时记忆在刚刚获得后会变为长时间稳定记忆，非快动眼睡眠和快动眼睡眠对于记忆均有重要的作用。

1.睡眠类型和记忆类型

记忆类型可根据会议方式和信息储存方式进行分类，分为程序性记忆、陈述性记忆，陈述性记忆指在与时间、地点有关的情节、事实的记忆，可采用非语言和语言形式进行陈述的映像形式，保留在记忆中，虽然很陈述性记忆容易形成，但容易被忘记，陈述性记忆还可分为语义记忆和情节记忆模式，情节记忆与地点、人物、地点相关的经验性记忆，语义记忆指有组织的知识记忆结构。陈述性记忆涉及到的脑区范围较广泛，程序性记忆也被成为反射性记忆，需要经过长期的积累才能逐渐形成[3]。程序性记忆一旦被获得，但容易被忘记，具有自主反射的性质，不能有语言进行表达也不能形成意识形态。

睡眠类型根据肌电图、脑电图等综合指标分类，可分为非快动眼睡眠、慢波睡眠、异相睡眠，正常成人在入睡后会进入慢波睡眠，根据脑电特征分为I-IV期，在慢波睡眠中每个期的脑电特征各不相同，慢波睡眠质量对于保持人体健康十分重要。异相睡眠的节律性和觉醒时的类似，肌张力明显下降但眼电明显增强。正常成年人睡眠前半段主要以非快动眼睡眠组成，后半段由非快动眼、快动眼睡眠为主。睡眠周期在此规律中交替进行约5～6次，快动眼睡眠占25%，非快动眼睡眠时间占60%左右。

2.睡眠对记忆巩固的作用

非快动眼睡眠（慢波睡眠）对记忆巩固的影响，相关研究表明非快动眼睡眠时间内，对海马有关的情节记忆及空间记忆有重要影响，可直接影响人类的智能水平。研究人员发现，在进行配对词条的语义记忆学习后，让测试者进入睡眠状态，在非快动眼睡眠的测试者与快动眼睡眠测试者比较，前者的词条配对正确率明显提高，快动眼睡眠测试者对于程序记忆的表现更佳。说明陈述性记忆与非快动眼睡眠质量有直接关系[4]。相关研究表明在非快动眼的午睡过后也能有效改善记忆功能，在睡眠过程中慢波睡眠时间与记忆功能的改善程度有直接关系。慢波睡眠在记忆巩固中有重要作用，相关研究显示慢波睡眠对于记忆巩固具有重要的作用。相关睡眠研究显示，学习时激活的脑区与慢波睡眠中刺激的脑区一致。睡眠时间长短与海马相关记忆巩固有直接关系。

非快动眼睡眠Ⅱ期占整个睡眠时间的一半以上，研究发现在非快动眼睡眠Ⅱ期中纺锤形波密度每个人都有所不同，可作为个体差异。智能量表与慢波睡眠中纺锤形波活动呈正性关系，慢波睡眠中纺锤形波的出现数目越多则受试者记忆量表中表现最为出色。敏感性轴索损伤的患者在临床恢复后，睡眠脑电图记录、认知功能恢复均与纺锤波呈正相关性。可通过影响雪方法提供情节记忆巩固与纺锤形波之间的关系，提示情节记忆巩固的激活与快纺锤形波活跃程度有关。

快动眼睡眠（异相睡眠）对记忆巩固的影响，研究者采用视觉辨别试验测试快动眼睡眠与记忆巩固的影响，在测试当天未进行睡眠的受试者进行测试，受试者的记忆巩固为发现提高情况，但在受试者经过整夜的睡眠后，再对受试者记忆巩固情况进行测试，发现受试者记忆巩固明显提高，说明记忆改善与睡眠质量有直接关系。相关研究发现将受试者快动眼睡眠时间取消，也不能改善受试者记忆巩固。对于以上情况，研究者认为快动眼睡眠时间与程序性记忆巩固有直接关系。在对受试者的观察中发现，受试者程序性记忆巩固与快动眼睡眠期间脑电图a频带功能一致，学习时信息刺激激活的脑区和快动眼睡眠脑内活动一致。通过磁共振技术研究发现，大脑皮层会对新收到的记忆进行再处理，如在快动眼睡眠时期开展与记忆相关的刺激，能够激活相关脑区的程度。

3.失眠对记忆的影响关系

常见的睡眠障碍表现为失眠，多为偶然应激事件所引起，通过开展心理疏导能够有效改善或缓解失眠情况，但长期失眠不但会影响工作和觉醒后行为，还会影响人的记忆功能。失眠主要临床表现为总睡眠时间下降、睡眠潜伏期延长、快速动眼睡眠和非快速动眼睡眠交替循环被觉醒所打断。失眠者多会表现为脑电波觉醒波形为高频B波形，在白天患者精神不振、情绪异常、认知功能下降、易激惹[5]。对老年人睡眠监测发现，单纯治疗失眠不能提高患者认知，通过提高非快动眼睡眠有利于改善患者推理能力，只有改善患者睡眠结构才有助于提高患者认知功能。催眠药物对记忆巩固的改善作用结论不一，催眠药物虽然能够延长失眠患者睡眠时间，但对蓄积效应产生的认知功能未发生影响。如何改善睡眠质量对患者不产生日间行为负效应为催眠药物的研究方向。

4.神经激素类物质和神经递质对记忆巩固的影响

神经激素类物质和多种神经递质对于人类睡眠及记忆巩固均有直接作用，以上物质包括：去甲肾上腺素、皮质醇、乙酰胆碱、5-羟色胺等。并且神经激素物质的分泌存在昼夜节律性，在慢波睡眠前期的分泌量最少，在睡眠后期则相关神经激素物质的分泌量增加。在睡眠早期乙酰胆碱的分泌量明显减少，这与记忆巩固有关，在睡眠中提高神经递质和神经激素分泌水平，会导致记忆巩固功能受损。应用胆碱酯酶抑制剂能够减少在慢波睡眠期脑组织内乙酰胆碱含量，从而提高了陈述性记忆巩固。说明神经激素类物质的昼夜节律与记忆巩固有关。

5.小结

越来越多的分子生物学证实睡眠对记忆巩固有直接影响，学习记忆和睡眠作为认了最为复杂的生物学现象，两者存在相互作用关系，在非快动眼睡眠中能够有效促进海马体及相关脑区的陈述性记忆功能，快动眼睡眠能够促进程序性记忆功能，非快动眼睡眠和快动眼睡眠对于人类记忆功能巩固有重要协调作用。慢性失眠患者容易发生记忆力下降等与记忆功能有关的影响。虽然相关研究对两者之间的影响制剂还未明确，但睡眠容易别各种精神、生理、外界环境等多因素所影响和干扰，而记忆巩固在睡眠中的过程更为复杂，睡眠的分类依赖于肌电活动、脑电活动等，需要开展更为深入的研究划分成不同的研究形式，才能真正分析探讨睡眠过程中各脑区对学习记忆的相关影响。