睡眠和记忆相关性的神经学分析

The Associations Between Sleep and Memory

  睡眠是否真的和我们的记忆能力、考试成绩相关呢？日前于美国圣地亚哥举行的神经科学学会年会上，神经科学家们展示了一项有趣的研究成果，他们发现在考试前，选择小睡的那一组学生相对于没有小睡的学生取得了更好的分数。

   既往认为，重复温习信息以便记住它对于记忆的巩固是有意义的。“任何类型的记忆痕迹的重新激活都会使其得到强化和巩固。”来自杜克—新加坡国立大学医学院的James Cousins表示，“对于任何记忆来说，你回想的次数越多，记忆痕迹就会愈加得以强化。”

  我们日常的经验表明，一晚的良好睡眠似乎能帮助大脑巩固白天学到的内容，而在没有休息好时学习任何东西都会变得很难。为此，很多人依赖于午后小睡。其实既往有很多研究认为睡眠之所以跟记忆的储存和巩固有关系就是因为睡眠期间存在“Replay”。

   我们接下来就来分析一下哪些神经科学的证据支持了睡眠和记忆之间的关系呢？

1. 睡眠不佳会不会损害记忆？

(1)睡眠缺失会通过损害神经元之间的相互连接进而造成记忆的缺损。

参考文献：

Havekes et al. Sleep deprivation causes memory deficits by negatively impacting neuronal connectivity in hippocampal area CA1.

（2）睡眠总量不变，但是睡眠片断化会造成海马依赖的恐惧记忆的损害。

参考文献：

Lee et al. Fragmentation of Rapid Eye Movement and Nonrapid Eye Movement Sleep without Total SleepLoss Impairs Hippocampus-Dependent Fear Memory Consolidation.

(3)睡眠缺失会造成错误记忆的形成。

参考文献：

Lo et al. Sleep deprivation increases formation of false memory.

(4)REM睡眠与情景记忆的巩固之间存在因果联系。

参考文献：

Boyce et al. Causal evidence for the role of REM sleep theta rhythm in contextual memory consolidation. Science.

(5)睡眠质量影响情绪记忆。

参考文献：

Tempesta et al. Emotional memory processing is influenced by sleep quality.

(6)睡眠缺失破坏神经元新生。

参考文献：

Fernandes et al. Detrimental role of prolonged sleep deprivation on adult neurogenesis.

（7）睡眠剥夺能够降低大脑体积。

参考文献：

Liu et al. Long-term total sleep deprivation reduces thalamic gray matter volume  in healthy men.

2. 睡眠增加会不会增强记忆？

(1)睡眠促进恐惧消退记忆的巩固。

参考文献：

Melo I et al. Sleep supports cued fear extinction memory consolidation independent of circadian phase.

（2）睡眠可以增强口语创新检测中的记忆痕迹。

参考文献：

Landmann et al. Sleep Strengthens but does Not Reorganize Memory Traces in a Verbal Creativity Task.

（3）增加睡眠时间可以提高失眠人群的神经认知功能。

参考文献：

Sleep extension improves neurocognitive functions in chronically sleep-deprived obese individuals.

3. 哪些机制介导了睡眠对记忆的巩固作用？

(1)TOP-DOWN机制

参考文献：

Miyamoto et al. Top-down cortical input during NREM sleep consolidates perceptual memory. Science.

(2)肾上腺素能受体

参考文献：

Norozpour et al. The effect of CA1 α2 adrenergic receptors on memory retention deficit induced by total sleep deprivation and the reversal of circadian rhythm in a rat model.

(3)mTORC1

参考文献：

Tudor et al. Sleep deprivation impairs memory by attenuating mTORC1-dependent protein synthesis.

(4)离子型谷氨酸受体

参考文献：

Xie et al. Short-term sleep deprivation disrupts the molecular  composition of ionotropic glutamate receptors in entorhinal cortex and impairs  the rat spatial reference memory.

4. 阿尔茨海默病的记忆障碍与睡眠损害相关？

（1）睡眠剥夺加重阿尔茨海默病模型小鼠的记忆功能和病理改变。

参考文献：

Qiu et al. Chronic Sleep Deprivation Exacerbates Learning-Memory Disability and Alzheimer's Disease-Like Pathologies in AβPP(swe)/PS1(ΔE9) Mice.

Di Meco et al. Sleep deprivation impairs memory, tau metabolism, and synaptic integrity of a mouse model of Alzheimer's disease with plaques and tangles.

(2)阿尔茨海默病患者VLPO区促睡眠神经元数量减少。

参考文献：

Lim et al. Sleep is related to neuron numbers in the ventrolateral preoptic/intermediate nucleus in older adults with and without Alzheimer's disease. Brain.

（3）阿尔茨海默病在发病之前就会存在睡眠障碍。

参考文献：

Varga et al. Reduced Slow-Wave Sleep Is Associated with High Cerebrospinal Fluid Aβ42 Levels in  Cognitively Normal Elderly.

Kabeshita et al. Sleep disturbances are key symptoms of very early stage Alzheimer disease with behavioral and psychological symptoms: a Japan multi-center cross-sectional study (J-BIRD).

5. 考试前该不该小睡？

  小编认为，集结了这么多的证据，我们可以下的结论是：（1）睡眠不够或者睡眠质量不佳肯定会损害大脑的结构和功能；

（2）睡眠为记忆的巩固所必需；

（3）适当增加睡眠可能会促进神经认知能力。

（4）睡眠障碍可能是痴呆的前兆。

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