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如何在睡眠中巩固记忆

(纳闻记者孙寒霏编译综合报导)

关于一个人应该睡多少小时(根据年龄)的官方建议确实存在,但只有大约 35% 的美国成年人达到这个数字。睡眠不足不仅会影响一个人的健康,还会极大地影响记忆能力。

那么,为了更好的生活质量和头脑清醒,我们每天需要花多少时间呢? 我们能否找到方法来完成睡眠的功能,但每天使用我们宝贵时间的最少时间?

首次直接记录人脑记忆活动的研究

美国国家科学院院刊 (PNAS) 上新发表的一项研究在解释睡眠期间如何重新激活记忆方面取得了重大突破。

这是第一项直接记录患者大脑内部脑电活动的研究,这与之前通过连接在患者头皮上的电极记录脑电图 (EEG) 的研究不同。

来自西北大学、密歇根大学和芝加哥大学的科学家表示,睡眠有助于记忆巩固。

作者得出结论,在睡眠期间发生了关键的记忆处理,鉴于患者的感觉和执行功能下降,睡眠是记忆巩固的理想状态。

了解记忆在睡眠期间重播可以优化正常的学习和记忆过程并治疗与记忆相关的疾病。

研究是如何完成的

五名患者自愿参加了芝加哥大学癫痫中心的研究。 电极探针被植入他们的大脑,以监测他们癫痫发作的治疗结果。

研究人员观察了一个学习过程,在此过程中,患者学会了一组常见物体在笔记本电脑屏幕上的位置。 每个对象都同时出现,并伴有与该对象密切相关的并发声音。

学习后,要求患者睡在病房内,在病房内安静地播放10~20种白天学过的声音,记录患者的脑电生理反应。

当患者醒来时,研究人员发现空间复制结果有了系统性的改善。 患者可以更准确地指出笔记本电脑屏幕上记住的位置。 与对照组相比,他们在睡后测试中的平均延迟反应时间减少了 77%,召回准确率增加了 16%。

科学评论发现慢波睡眠对记忆巩固至关重要

2022 年 4 月发表在《癫痫与行为杂志》(Journal of Epilepsy & Behavior) 上的一篇科学评论总结称,阿尔茨海默病患者的睡眠和长期遗忘密切相关,睡眠障碍与认知能力下降和记忆力减退高度相关。

记忆问题的部分原因是昼夜节律紊乱,睡眠障碍会损害记忆巩固过程并导致认知能力下降。

这有点像“先有鸡还是先有蛋”的关系。 睡眠障碍会导致记忆力差,从而导致认知能力差,但认知能力差也会导致睡眠不佳。

作者回顾了过去 10 年与睡眠和认知障碍相关的出版物,发现它们之间存在负相关。

该评论强调,慢波睡眠对于记忆巩固至关重要。

另一篇评论论文“关于睡眠在记忆中的作用”将睡眠描述为一种优化记忆巩固的大脑状态,而清醒时的大脑则针对编码记忆进行了优化。

以前的研究主要集中在快速眼动 (REM) 睡眠和记忆维持的相互作用上,但最近的研究重点是慢波睡眠在记忆巩固过程中的作用。

记忆巩固基于最近编码信息的重新激活,发生在慢波睡眠期间,并将信息整合到长期记忆中。

作者总结说,睡眠是一种积极的记忆巩固,而不是一种被动的保护,防止记忆被干扰的外部刺激覆盖。

慢波睡眠和睡眠阶段

睡眠由五个阶段组成:清醒、N1、N2、N3 和 REM。 N1 到 N3 阶段是逐渐加深的睡眠阶段,它们被认为是非快速眼动 (NREM) 睡眠。 大约 75% 的睡眠时间花在 NREM 阶段,其中大部分时间花在 N2 阶段。

N2(第 2 阶段)与 NREM 的 N1 阶段相比是更深的睡眠,伴随着心率和体温的下降。 在 EEG 记录中,存在睡眠纺锤波和/或 K 复合体。 睡眠纺锤波在记忆巩固中起重要作用,而 K 复合体在维持睡眠和记忆巩固中发挥作用。 第 2 阶段睡眠持续约占总睡眠的 45%。

N3(第 3 阶段)是最深的 NREM 睡眠,也称为慢波睡眠。 它持续约占总睡眠时间的 25%。 这被认为是睡眠的最深阶段,其特征是脑电波具有最低频率和最高振幅,称为 delta 波。 这是唤醒某人的最困难的阶段。

慢波睡眠在大脑恢复和参与睡眠维持的人类恢复中起着重要作用。

因此,记忆的巩固是通过在睡眠期间反复重新激活新记忆而发生的,并且新记忆逐渐增强并适应先前存在的长期记忆。

如何在睡眠中巩固记忆

身体每晚在 REM 和 NREM 睡眠阶段循环大约四到六次,每个循环平均 90 分钟。 睡眠质量和每个睡眠阶段所花费的时间可能会因衰老、昼夜节律、抑郁、脑外伤、药物等而改变。

研究发现,较差的睡眠质量与较差的记忆力有关。 依赖睡眠的记忆巩固发生在优先参与记忆形成过程的慢波睡眠期。

如何最好地巩固记忆可能因人而异,但总的原则如下:

睡前回顾重要信息

根据“遗忘曲线”,遗忘在学习后的最初几个小时内迅速发生,并在几天后逐渐消失。 但是,当睡眠发生在保留间隔内时,遗忘会减少,与白天清醒保留间隔前的学习相比,睡前晚上的学习导致 24 小时后的遗忘更少。

美国国立卫生研究院资助的科学家建议,在睡前研究新信息有助于在深度睡眠或慢波睡眠期间稳定大脑中的记忆。 但是,如果您在学习后不立即入睡,保留记忆的能力可能会下降多达 40%。

尽管你试图在一天中时时刻刻保留记忆,但大部分信息都会在事后遗忘。

因此,通过睡前复习来记住最难的信息是一种有效的方法,而您的大脑可以在睡眠中花时间巩固和加强记忆。

获得足够的深度睡眠以巩固记忆

长期记忆的形成是睡眠期间的主动巩固过程。 将信息逐渐转化和整合到现有的新皮层网络中需要时间。

短期记忆最初是在海马体中形成的,如果不受到刺激,过不了多久记忆就会消失。 当适当加强时,记忆会转移到长期记忆中,并整合到现有的神经网络中。

更具体地说,形成和保留记忆的能力与慢波睡眠的存在和完整性有关。

此外,与海马活动相关的慢波睡眠量与第二天路线检索性能的改善之间存在正相关关系,表明重新激活与离线记忆改善之间存在关联。

上述数据的含义是,睡眠,尤其是慢波睡眠,似乎与情景陈述性记忆巩固的增加有关。

为了达到更好的记忆巩固效果,你必须获得占你总睡眠时间45%的N2阶段睡眠。 对于四到六次睡眠阶段的平均 90 分钟睡眠周期,大约有 160 到 240 分钟的深度睡眠时间有利于您的记忆巩固。

理论上,25%的慢波睡眠属于非觉醒时间。 对于成年人来说,四到六个睡眠周期平均有 90 分钟的睡眠周期,因此,大约 90 到 120 分钟的睡眠不能被打断。

总的来说,您可能至少需要大约 240 到 360 分钟或四到六个小时的睡眠才能更好地实现记忆巩固的效果。

如何获得高质量睡眠

慢波睡眠时,人处于深度睡眠状态,不能被唤醒,通常是优质睡眠期。

保持一致并坚持睡眠习惯

一致的睡前常规是您每晚在睡觉前 30 到 60 分钟内按照相同顺序执行的一组活动。 它可能会有所不同,但通常包括放松活动,例如,洗个热水澡、阅读、写日记或冥想。

一个良好的睡眠习惯可以让您的身体为预期的睡眠时间做好准备。 每天在同一时间睡觉和起床可以减少环境和精神变化给身体带来的压力。 它反过来会改善你的睡眠质量。

基于冥想的练习和放松你的神经

基于正念的减压 (MBSR) 是一种基于冥想的疗法,可用于压力管理,也可用于缓解睡眠障碍。

一项系统回顾总结了 2020 年 5 月可用的出版物和报告,并得出结论认为,练习冥想有助于一个人获得情绪平静、良好的睡眠模式,并减少压力、紧张和愤怒。 此外,大脑中的慢波睡眠三角洲活动大大增加。

瑜伽还可以减轻精神压力,显着改善睡眠质量。 心理和社会行为也得到显着改善。

睡前平复情绪

睡眠对于应对日常生活中的情绪压力至关重要,但反过来,情绪也会影响睡眠。 日常压力调节不当会导致睡眠障碍,清醒时的情绪反应会影响睡眠质量。 妥善应对极端情绪可以消除睡眠障碍。

极端情绪是对睡眠的神经刺激。 所有的情绪,包括焦虑、忧虑、喜悦、悲伤或抑郁等,都会扰乱睡眠,使人难以入睡或醒来。 阅读经文、祈祷或阅读鼓舞人心的故事可以帮助平息身体的不适并增强精神支持。

睡前避免大餐、咖啡因和酒精

饱腹或咖啡因或酒精的刺激会引起人的超生理和大脑反应。 清淡的晚餐和蔬菜,睡前不要摄入咖啡因或酒精,将有利于睡眠质量。

确保您的卧室安静、黑暗、放松且温度舒适

睡眠环境的舒适度可以帮助身体放松,让您更容易入睡。

不间断睡眠

关掉手机、电脑或其他可能影响睡眠的设备。 保持您的睡眠时间私密且不受打扰,以保持您的睡眠良好且稳定。

治疗你困难的身体状况

怀孕、疾病、以前的睡眠不足、身体不适等都会扰乱您的睡眠,荷尔蒙水平的变化和身体不适会导致睡眠质量差。

就治疗困难的​​身体状况咨询您的医生; 这些建议可能有助于改善这种情况,进而帮助您平复紧张情绪并改善睡眠质量。

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