(西南大学心理学部; 认知与人格教育部重点实验室, 重庆 400715)

    1 问题的提出

    学习后睡眠有利于记忆的巩固, 越来越多的证据表明记忆材料的类型、记忆编码的过程以及学习和睡眠的间隔时间等都会对其后的记忆巩固产生影响, 相应的大脑激活和睡眠指标差别很大(Lewis, 2014)。目前该领域的研究集中在动物实验和人体的行为学水平, 人脑神经成像的研究还比较有限, 更缺乏相关的动态脑网络分析。由于本研究主要采用人体实验, 现将论述研究中涉及到的行为学、EEG和fMRI的神经成像研究, 并分析国内外该领域的发展动态。

    1.1 睡眠依赖记忆巩固的行为学研究

    睡眠依赖记忆巩固的行为学研究始于动物的睡眠剥夺实验。早期研究证明了睡眠剥夺、部分睡眠剥夺、片段化睡眠都可能导致小鼠学习和记忆成绩的下降。之后的人体研究重点关注了记忆类型和睡眠阶段的关系(Lewis, 2014)。根据多导睡眠图的特点人们把睡眠分为前半夜占优势的非快速眼动睡眠(non-rapid eye movement, NREM)和后半夜占优势的快速眼动睡眠(rapid eye movement,REM)。NREM睡眠包括浅睡期和深睡期, 后者由于其明显的慢波振荡又被称为慢波睡眠(slow-wave sleep, SWS)。记忆根据有无意识的参与被分为陈述性记忆和程序性记忆。前者与事件、语义等相关, 后者与感知觉、技能等相关。在SWS睡眠阶段大量证据支持了其有助于陈述性记忆的巩固和增强, 这些证据包括：经过SWS睡眠后被试数字记忆的正确率提高, 单词回忆的数量增多等(Gais et al., 2007)。REM睡眠主要对程序性记忆及有情绪色彩的陈述性记忆具有巩固作用, 这在视觉分辨、动作学习和序列按键等多个任务中得到证实。这些研究通常在睡眠前后进行反应时和正确率的测试。测试成绩在睡眠后高于睡眠前, 而且不易受新任务的干扰(Karni et al., 1995)。

    根据以上研究结果人们发展了多种理论用于解释睡眠依赖的记忆巩固, 其中比较有代表性的是序列假说和双过程假说(Landmann et al., 2014)。序列假说认为SWS和REM两种睡眠的有序推进是记忆巩固的关键。如果干扰学习后这两种睡眠的循环, 被试在后测中的成绩就不会提高(Barrett& Ekstrand, 1972)。双过程假说则认为两种睡眠各有侧重：陈述性记忆巩固主要在SWS睡眠期而程序性记忆和有情绪色彩的陈述性记忆巩固则主要在REM阶段发生。随后人们结合脑成像的结果还提出了海马?内侧前额叶依赖假说：认为清醒时与个人未来计划相关的记忆会激活海马?内侧前额叶系统, 睡眠过程中这些记忆通过海马?内侧前额叶之间的对话得到巩固 ......