睡眠中慢波睡眠(SWS)与快速眼动睡眠(REM)对情绪记忆巩固的新发现

【字体: 时间:2025年03月24日 来源:Communications Biology 5.2

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  为探究不同睡眠阶段对情绪记忆巩固的作用,研究人员开展相关研究,发现 SWS 和 REM 作用互补,REM 或参与遗忘。

  在日常生活中,人们常常会有这样的体验:经历过的一些情绪波动较大的事情,有的能牢牢记住,有的却逐渐模糊。睡眠在记忆巩固中起着重要作用,可不同睡眠阶段在这个过程中的具体角色却一直是个谜团。以往的研究在这个领域存在诸多争议,比如快速眼动睡眠(REM)和非快速眼动睡眠(NREM)到底谁在情绪记忆巩固中更为关键,一直没有定论。为了揭开这些谜团,来自哈佛医学院等机构的研究人员开展了一项关于睡眠与情绪记忆巩固关系的研究,相关成果发表在《Communications Biology》上。
在研究中,研究人员主要运用了靶向记忆再激活(TMR)技术和脑电图(EEG)监测技术。TMR 技术是通过在睡眠期间重放与近期编码记忆相关的线索,来观察对记忆的影响;EEG 监测技术则用于记录和分析睡眠过程中的大脑电活动。研究人员招募了来自波士顿地区高校的健康年轻参与者,将他们分为多个不同的组,包括情绪慢波睡眠组(E-SWS)、情绪快速眼动睡眠组(E-REM)、中性慢波睡眠组(N-SWS)、情绪小睡组(E-Nap)和情绪清醒组(E-Wake) 。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  1. 记忆表现:研究人员通过线性混合效应模型(LMMs)分析再激活对记忆错误率变化(%ΔError)的影响。结果显示,在 E-REM 组中,再激活导致记忆错误显著增加,这表明 REM 期间对情绪项目的线索提示与记忆受损有关;而在 E-SWS 组和 N-SWS 组中,再激活对 %ΔError 没有显著影响。此外,在比较不同组之间的再激活效果时发现,E-SWS 组对情绪记忆的再激活比对中性记忆的再激活产生了更大的记忆益处123
  2. 与睡眠指标的相关性:研究人员将再激活的记忆益处用 CB 表示,并计算其与睡眠阶段时间占比(% SWS 和 % REM)以及 SWS×REM 乘积的相关性。结果发现,在 E-SWS 组中,CB 与 SWS×REM 乘积呈强相关;在 E-Nap 组中,%ΔError 与 % REM 呈正相关,暗示 REM 与情绪项目的记忆受损有关45
  3. 线索诱发的 EEG 活动:在 E-SWS 组中,线索诱发的 EEG 活动在 delta/theta 频段(2.0 - 8.5Hz)和纺锤波频段(11.6 - 19.1Hz)显著增加,且情绪声音的效价与这两个频段的活动增加均相关;在 REM 期间进行线索提示时,仅在 alpha-beta 频段(9.4 - 26.5Hz)观察到显著的功率增加,且该频段的活动与记忆益处无关67
  4. 睡眠碎片化和觉醒与记忆的关联:研究人员考察了 E-REM 组中记忆受损是否与睡眠中断有关,结果发现 CB 与觉醒指数(AI)、睡眠碎片化指数(SFI)和睡眠开始后清醒时间(WASO)均无显著关联。

研究结论和讨论部分表明,该研究挑战了传统观点,发现 REM 期间对情绪刺激的再激活会导致记忆变差,而 SWS 期间情绪记忆再激活的益处与 SWS×REM 乘积密切相关,这意味着 SWS 和 REM 在情绪记忆巩固中具有互补作用。同时,记忆的转化、REM 相关的突触修剪等机制可能解释 REM 与记忆受损的关联。此外,研究还发现 delta/theta 活动和睡眠纺锤波受记忆情绪负荷的调节,进一步支持了纺锤波参与情绪处理的观点。

不过,该研究也存在一些局限性,比如由于时间和资源限制,未设置中性 REM 组;部分参与者睡眠质量不佳,导致 E-Nap 组与其他组存在差异;样本量相对较小,可能无法检测到更细微的效应等。尽管如此,这项研究为理解睡眠与情绪记忆巩固之间的关系提供了新的视角,强调了 SWS-REM 循环在记忆巩固中的关键作用,为后续研究指明了方向,即进一步深入探究 SWS 和 REM 在记忆巩固过程中的相互作用机制以及大脑振荡在不同睡眠阶段的相互影响。
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