最新研究揭示睡眠缺失影响记忆形成出现个体差异性的原因

来源:澳门威利斯人官方网站 时间:2016-02-08浏览:0

之前的研究表明:睡眠的缺失会影响人脑记忆的形成,但这种影响在不同个体之间存在着显著的差异。当出现睡眠不足时,有些人能表现出非常好的抗干扰力,与有正常睡眠时的状态相比几乎无差异;而另一些人则会深受其害,记忆活动被打乱。长期以来,造成这种差异的原因一直都不清楚。2016年2月24日发表在《神经科学杂志》上的一篇研究《人脑海马区结构:预测记忆是否会受睡眠缺失影响的一个新生物学标记》指出,人脑海马子区结构特性的差异是决定睡眠缺失对记忆形成有无影响的重要因素。此外,这种结构性的差异与后续记忆的恢复也有密切的关系。

论文的通讯作者是来自美国加州大学伯克利分校的Matthew P. Walker教授。实验中,他们挑选了20个健康的成人,平均年龄在19.6±1.45岁,其中有7名是男性。通过让被试者参与记忆相似性实验(Mnemonics Similarity Task,一种测试记忆力的实验),同时用高精度MRI对人脑中几个海马子区(CA1、subiculum及CA3/dentate gyrus)的结构变化进行成像扫描,并结合高密度EEG对睡眠恢复状态进行评估,分析了几个海马子区体积的大小与被试者记忆受损和恢复状况之间的关系。

实验分为三个阶段:充分睡眠期(sleep-rested,~8小时)、睡眠剥夺期(sleep-deprived,~24小时)以及睡眠恢复期(sleep-recovery,睡眠剥夺期后进行~90分钟的短暂睡眠休息),如下图所示:

实验结果显示,对于绝大多数参与者,睡眠的剥夺会显著地影响他们在记忆力实验上的表现,记忆力出现严重的损害,而短暂的休息则有助于记忆力的恢复,如下图:

通过对MRI成像数据进一步地分析发现,海马CA3/DG区结构的变化是参与记忆损伤和恢复的重要因素,而CA1和subiculum区的变化则无显著影响。如下右图,红点表示CA3/DG体积的大小与记忆变化之间的关系,可以发现绝大多数被试者的记忆会受损(记忆力下降),但仍有少数被试者的记忆不受影响。蓝点表示CA3/DG体积的大小与记忆恢复之间的关系,整体变化趋势与红点有很好的对应性。

EEG数据的进一步分析揭示,记忆恢复和CA3/DG体积大小之间的关系与被试者在慢速眼动(nonrapid eye movement,NREM)时慢波活动(slow wave activity,SWA)的程度有关。CA3/DG区的体积越大,NREM SWA就越强烈,从而导致记忆恢复的程度就越高。

这项研究结果有助于我们进一步理解,为什么睡眠缺失在对人脑记忆力形成的影响上会出现个体性差异。

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