2016/08/09

老化的介入,改變了睡眠與記憶之間的關係


海馬體對於記憶穩固(consolidation)而言,是至關重要的大腦區域。但一個記憶形成之後,隨著時間以及記憶穩固進程的推移,這個記憶會逐漸紮根至大腦皮質,漸漸不再侷限於海馬體內。
而睡眠可分為不同階段,其中的慢波睡眠(SWS)對於記憶穩固而言,則是非常關鍵的階段。根據以往的研究,我們知道老年人的SWS長度比年輕人短。那麼,老年人SWS長度變短對他們的大腦產生了什麼樣的影響呢?
要測量實驗參與者目前處於哪一個睡眠階段,需要在他們頭上、臉上放置可以測量腦電波的偵測電極。
Photo Credit: Hey Paul Studios/Stages of Sleep Embroidery Hoop Art


今年一篇刊載於Journal of Cognitive Neuroscience的研究,召集了一群年輕人(18-25歲)與老年人(60-75歲)參加這個老化X睡眠X記憶的實驗。實驗分為三大階段:學習、第一次測驗、第二次測驗。早上11點開始學習階段,實驗參與者先把一連串配對好的兩個詞記起來(例如,蛋糕-椅子、金子-紅茶)。測驗階段則是給參與者每個配對中的一個詞,看他們是否能夠正確回憶它的配對詞(例如,蛋糕-?、金子-?)。兩次測驗的差別在於時間點,第一次測驗在學習結束後20分鐘開始,第二次則自下午四點開始。年輕人與老年人又各自被分為〔午睡組〕與〔清醒組〕,〔午睡組〕在第二次測驗之前有兩個小時的午睡時間,〔清醒組〕則持續保持清醒。
可以想見,第二次測驗的表現整體而言比第一次測驗差。但是〔年輕午睡組〕的退步程度遠小於〔年輕清醒組〕,顯示這短短兩小時的午睡對年輕人的記憶穩固是有幫助的。那麼這個幫助有出現在老年人身上嗎?可惜並沒有,〔老年午睡組〕跟〔老年清醒組〕的退步程度是一樣的。
另一方面,SWS時間愈長的年輕人,他們第二次測驗時海馬體的活化程度也愈小。表示年輕人的SWS愈長,他們的記憶穩固愈完全。而老年人呢,他們的SWS時間長度與他們測驗時海馬體活化程度毫無關聯。如果說年輕人的記憶穩固需要靠SWS才能完成,那麼老年人的SWS似乎沒有發揮功能。至於到底是什麼樣的機轉讓老年人的SWS不如年輕人一般能夠反映或幫助記憶穩固,就又是另外一個故事了。
Baran, B., Mantua, J., & Spencer, R. M. C. (2016). Age-related Changes in the Sleep-dependent Reorganization of Declarative Memories. Journal of Cognitive Neuroscience, 1–11. http://doi.org/10.1162/jocn_a_00938


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