導(dǎo)讀
· 正常睡眠與認(rèn)知功能
· 睡眠障礙與認(rèn)知損傷
· 認(rèn)知損傷疾病相關(guān)性睡眠障礙的治療
正常睡眠與認(rèn)知功能
一、睡眠-覺醒周期發(fā)生及調(diào)節(jié)機(jī)制
中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)著睡眠覺醒周期，其機(jī)制如下：下丘腦的視交叉上核(Suprachiasmatic nucleus，SCN)作為晝夜節(jié)律的主要起搏器調(diào)控著睡眠周期。
光信號從視網(wǎng)膜傳入，視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞可產(chǎn)生小分子興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸和垂體腺苷酸環(huán)化酶激活肽(pituitary adenylate cyclase activating peptide，PACAP)，通過視網(wǎng)膜下丘腦束(Retinohypothalamic Tract，RHT)將沖動傳遞給SCN，從而維持覺醒狀態(tài)。SCN含有γ-氨基丁酸(gama-aminobutyric acid，GABA)和精氨酸后葉加壓素(arginine vasopressin，AVP)神經(jīng)元，夜晚失去光照刺激時(shí)，它們可以對下丘腦室旁核產(chǎn)生抑制作用，從而刺激松果體褪黑素分泌。褪黑素又可作用于SCN的褪黑素l(melatonin 1，MTl)和褪黑素2(melatonin 2，MT2)受體對SCN的激活產(chǎn)生抑制，從而促進(jìn)睡眠，起到生理起搏器的作用。
二、睡眠影響篩選、整合及總結(jié)創(chuàng)新等記憶鞏固過程(睡眠-記憶模式）：
記憶進(jìn)化形式-離線記憶處理分類
所有下述這些離線記憶處理過程都是在睡眠中持續(xù)地發(fā)生：
a、選擇性詞條鞏固：個(gè)體的詞條記憶可被穩(wěn)定和/或強(qiáng)化，否則會被忘記。
b、詞條整合：個(gè)體的新詞條記憶可被整合進(jìn)入已有的相關(guān)記憶網(wǎng)絡(luò)中，擴(kuò)展原有記憶網(wǎng)絡(luò)范圍，豐富與新語詞記憶相關(guān)的信息。
c、多詞條歸納：通過短暫時(shí)間間隔內(nèi)的相關(guān)詞條記憶編碼，可產(chǎn)生新的記憶網(wǎng)絡(luò)及概念性綱要。
三、研究顯示，紡錘波密度與語言學(xué)習(xí)/流暢性和視覺注意正相關(guān)
一項(xiàng)回顧性分析旨在探究健康老年人的紡錘波及慢波特征對次日認(rèn)知表現(xiàn)的預(yù)測能力。研究對58名無睡眠障礙的中老年患者的基線多導(dǎo)睡眠圖（PSG）進(jìn)行記錄，包括N2期紡錘波密度及頻率、整晚慢波密度和平均密度，認(rèn)知表現(xiàn)指標(biāo)包括選擇性/持續(xù)性視覺注意（鈴聲試驗(yàn)；康納斯的連續(xù)性能測試II，CPT）、陳述性語言記憶（聽覺言語學(xué)習(xí)測驗(yàn)，AVLT）、工作記憶（N-back試驗(yàn)）和語言流暢性。
高紡錘波密度預(yù)示著更好的語言學(xué)習(xí)、視覺注意、語言流暢性。
四、研究表明，慢波睡眠時(shí)間與記憶鞏固正相關(guān)
一項(xiàng)前瞻性、隨機(jī)交叉研究，對慢波睡眠（SWS）和外界刺激對睡眠依賴的記憶鞏固的影響。42名健康受試者隨機(jī)采用睡眠40分鐘無外界刺激、睡眠90分鐘無外界刺激或睡眠40分鐘+外界刺激。采用物體定位試驗(yàn)評價(jià)記憶鞏固，同時(shí)記錄警覺能力、主觀思睡和多導(dǎo)睡眠圖數(shù)據(jù)。其中，在90min組內(nèi)評價(jià)SWS和REM睡眠對記憶鞏固的影響。
結(jié)果顯示，記憶能力隨SWS時(shí)間延長而提高。
五、REM睡眠期與認(rèn)知
新近的學(xué)習(xí)材料和技能的鞏固是在REM睡眠期。大腦膽堿能神經(jīng)元的活動、時(shí)程和REM睡眠密度及認(rèn)知功能之間的聯(lián)系也已證實(shí)。因此,快速眼動睡眠不足可能與老年人的認(rèn)知缺陷有關(guān)或可預(yù)測老年人的認(rèn)知缺陷。
六、調(diào)節(jié)睡眠的腦區(qū)與神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)
調(diào)節(jié)睡眠的腦區(qū)與神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)（睡眠與認(rèn)知交互作用）：睡眠與清醒由腦干、下丘腦、基底前腦與丘腦調(diào)節(jié)。這些區(qū)域投射到大腦皮層，并且釋放有利于調(diào)節(jié)睡眠 - 覺醒循環(huán)的興奮性以及抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。 睡眠-覺醒周期，通過腦區(qū)以及神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)間復(fù)雜的相互作用予以調(diào)節(jié)；而這些神經(jīng)遞質(zhì)大多涉及記憶與認(rèn)知功能。正是這種共享通路，可能導(dǎo)致了阿爾茨海默病以及其他類型認(rèn)知障礙患者經(jīng)常出現(xiàn)睡眠問題。
七、 睡眠-覺醒調(diào)節(jié)系統(tǒng)
八、睡眠-記憶機(jī)制
電生理基礎(chǔ)：REM睡眠期中的θ節(jié)律、II期睡眠中的睡眠紡錘波以及SWS睡眠期中的慢波——大腦皮質(zhì)神經(jīng)元同步活動參與（同步化）
記憶過程：記憶鞏固、記憶穩(wěn)定、記憶增強(qiáng)
記憶種類：知覺技能程序記憶、運(yùn)動技能程序記憶、陳述性記憶、復(fù)雜認(rèn)知程序記憶
結(jié)論：多個(gè)腦區(qū)、多種神經(jīng)遞質(zhì)、不同睡眠期共同參與
九、 睡眠-記憶聯(lián)系
問題：
在睡眠時(shí)，哪種記憶得到了鞏固？在睡眠時(shí)發(fā)生了哪種鞏固？
究竟是何種機(jī)制在控制哪些記憶得到鞏固？
睡眠依賴性記憶鞏固作用何時(shí)出現(xiàn)，在哪一期睡眠時(shí)出現(xiàn)？
為什么這種記憶鞏固過程只發(fā)生在睡眠時(shí)？
不同睡眠階段的意義和功能仍未完全闡明。
十、 老化與睡眠改善
隨年齡的增長，睡眠模式發(fā)生改變
· N3期和REM期睡眠比例逐漸減少，N1和N2期睡眠比例相對增加；
·睡眠潛伏期(SL)延長，入睡后覺醒(WASO)增加，睡眠效率（SE）減低；
· 在NREM期，慢波和快紡錘波有減少，θ、α和β波隨衰老有增加。在REM期，δ波進(jìn)行性減少。
增齡性睡眠改變機(jī)制
· SCN結(jié)構(gòu)改變，SCN對周圍環(huán)境的的敏感度減弱：SCN的AVP和MT1受體表達(dá)減少—睡眠結(jié)構(gòu)、節(jié)律紊亂；
· 褪黑素分泌減少—睡眠效率下降；
年齡相關(guān)性內(nèi)側(cè)前額葉灰質(zhì)區(qū)域的萎縮—睡眠電生理改變。
十一、 小結(jié)
·睡眠及認(rèn)知過程在生理學(xué)發(fā)生機(jī)制上有同源性
· 睡眠是記憶固化的主要方式
·紡錘波、慢波、REMs參與認(rèn)知形成
· 隨年齡增長，睡眠狀況發(fā)生改變
王彤宇：主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，北京神經(jīng)內(nèi)科學(xué)會常務(wù)委員；海洋石油總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科
來源：北京神經(jīng)內(nèi)科學(xué)會
