认知退化的隐藏推手：我们该如何摆脱失眠的困扰？
学生：毛鑫a,b 刘思宇b 王鸿麒b
指导老师：常丽荣b 武艳b
a.北京大学第三医院放射科
b.首都医科大学基础医学院人体解剖学系
随着社会节奏的加快，越来越多的人面临着睡不好觉的问题[1]。不论是因为工作、学习而被迫减少睡眠时间，还是因为生理或精神等因素影响了夜间睡眠质量，都会导致我们在白天难以进入最佳的工作状态，其中最为困扰我们的就是记性变差和反应变得迟钝（图1）。大量证据已经表明，长期的睡眠质量下降或睡眠时间不足均可损害记忆加工[2]，并可增加痴呆发生的风险[3, 4]。
图1 睡眠不好影响白天工作状态
一、睡眠对于认知的作用
睡眠占据了我们人生近1/3的时间，其发挥着重要的生理作用，尤其对于我们的认知、学习及记忆等功能具有重要影响[5]。一个人的夜间睡眠，一般会从浅睡眠阶段到深睡眠阶段，再到浅睡眠阶段和产生梦境的阶段，之后再从浅睡眠到深睡眠的一个反复循环的过程（图2）。通常每晚需要经历4~5个睡眠周期。而在不同睡眠阶段中，大脑的神经元也在发生着不同的改变，这对于稳固我们的记忆是至关重要的[6]。神经元是我们大脑中发挥功能最主要的细胞，他们依赖突触进行联系和信息的传递（图2）。在深睡眠的过程中，我们大脑的神经元会新生成许多突触来增加神经元之间的连接；而到了做梦的时候，那些神经元的突触又会进行选择性地修剪，从而使我们白天中获得的各种信息得以记忆或遗忘，进而优化神经元之间的信息沟通。尤其值得注意的是，经过神经元的这些形态结构改变之后，我们白天所获得的大量重要信息，会在睡眠过程中得以进一步的巩固和加强[7]。我们大脑的前额叶皮质在白天负责一些短时程记忆的加工；到了晚上睡觉休息时，大脑会对这些信息进行再次加工，并将我们的记忆向大脑深部的结构——海马体——中进行转移。海马体的神经元通过复杂的网络编码，形成中长时程的记忆，最终转变成了我们永久的记忆，传到了大脑皮质质。所以我们睡好觉，不止是身体休息、恢复体力的过程，更是一个获得记忆、巩固记忆的过程。
图2 睡眠的分期及相关的神经元突触改变
二、为什么睡不好觉，脑子会不灵光？
随着年龄的增长以及日常生活或工作中各种压力的增加，我们的睡眠质量或多或少会有所下降，尤其深睡眠的过程更易受到影响。具体可表现为第二天昏昏沉沉、反应迟钝、精神低迷或烦躁易激惹等，不知不觉地抱起保温杯，在工作中智商下线一整天[8]。更为不幸的是，我们所减少的这种睡眠模式正是将新的记忆整合入大脑皮质网络中以防止遗忘的重要过程。我们在深度睡眠过程中所产生的慢脑电波就是有效地按下了新记忆的“保存”键，帮助我们保留学到的最新信息（图3）。而睡眠质量的下降、深度睡眠的缺失，都将影响我们的大脑皮质进入海马体这个短时记忆仓库，去挖掘和回忆白天的经历，从而破坏了记忆的形成和巩固过程。
图3 失眠影响记忆的形成和巩固
深睡眠的减少不仅破坏大脑的记忆巩固，还可影响脑内代谢废物的清除[9]。我们的大脑中除了神经元等细胞结构之外，还在细胞之间存在着大量间隙，这些间隙结构类似于我们大脑的下水道系统（图4）。在正常的深睡眠阶段，大脑内的间隙结构会变大，给大脑这座城市提供了更为通畅的下水管路，有助于在深夜清理白天所产生的城市污水。但是如果我们经常熬夜或者深度睡眠出现问题，对于大脑这座高度发达的城市来讲，其夜间排污系统就会出现宕机，进而影响了这座城市第二天正常的运转。
图4 失眠影响脑内代谢废物的排出
三、如何改善睡眠？
对于大多数成年人而言，每晚需要7小时左右的睡眠[10]。但随着年龄的增长，我们需要的睡眠量也会有一定程度的减少。不过值得注意的是，我们躺在床上的时间并不等于我们真实的睡眠时间。随着可穿戴设备（如手环、智能手表等）的普及，我们也可参考其睡眠记录来判断自己的睡眠时间和质量。建议大家应该尽量减少睡前的电子设备使用时间，从而减少其发出的短波长蓝光对人体生物钟的干扰。我们人体昼夜节律的调节主要依赖于一种光感受器，其对较长波长的可视光谱没有反应，而只对较短波长有反应。有研究结果提示，睡前3小时佩戴抗蓝光眼镜可以有效缩短入睡时间，改善睡眠质量[11, 12]。
此外，形成良好的睡眠习惯和适当的睡眠限制也可以有效改善我们的睡眠质量。良好的睡眠习惯涉及多个方面，如保持卧室的适宜温度和光线，维持规律的睡眠和醒来时间，以及日常的体育锻炼。同时，避免在睡觉前摄入咖啡、茶等含有咖啡因的饮品也是重要的一环。此外，适度的睡眠限制，如减少躺在床上的时间，也可以提高对睡眠的渴望。当我们在感到疲倦时在上床睡觉，以及拒绝在床上刷手机、阅读等其他活动，都可以帮助获得更佳的睡眠质量（图5）。此外，我们还可以在睡前适当辅以深呼吸或其他身体放松的方法来降低紧张度或避免过度的警觉，促进入睡；而适当听一些舒缓的音乐或者白噪声也有助于睡眠[13-16]。
图5 改善睡眠质量的方法
充足的睡眠对保护我们的大脑、远离痴呆具有至关重要的作用。对于轻度睡眠困难的人来说，药物干预并不是最好的选择；轻微失眠是可以通过一些生活方式的改变来改善的。但是对于睡眠严重紊乱的人，建议尽早去医院就诊，由临床医生进行专业的睡眠调节与治疗。
由衷地祝福您每天都有一个好睡眠！
参考文献
1. Zitting KM, Münch MY, Cain SW, Wang W, Wong A, Ronda JM, Aeschbach D, Czeisler CA, Duffy JF: Young adults are more vulnerable to chronic sleep deficiency and recurrent circadian disruption than older adults. Scientific reports 2018, 8(1):11052.
2. Diekelmann S, Born J: The memory function of sleep. Nature reviews Neuroscience 2010, 11(2):114-126.
3. Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, Ames D, Ballard C, Banerjee S, Brayne C, Burns A, Cohen-Mansfield J, Cooper C et al: Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. Lancet (London, England) 2020, 396(10248):413-446.
4. Mao X, Han D, Guo W, Zhang W, Wang H, Zhang G, Zhang N, Jin L, Nie B, Li H et al: Lateralized brunt of sleep deprivation on white matter injury in a rat model of Alzheimer's disease. GeroScience 2024, 46(2):2295-2315.
5. Klinzing JG, Niethard N, Born J: Mechanisms of systems memory consolidation during sleep. Nature neuroscience 2019, 22(10):1598-1610.
6. Kuhn M, Wolf E, Maier JG, Mainberger F, Feige B, Schmid H, Bürklin J, Maywald S, Mall V, Jung NH et al: Sleep recalibrates homeostatic and associative synaptic plasticity in the human cortex. Nature communications 2016, 7:12455.
7. Geva-Sagiv M, Mankin EA, Eliashiv D, Epstein S, Cherry N, Kalender G, Tchemodanov N, Nir Y, Fried I: Augmenting hippocampal-prefrontal neuronal synchrony during sleep enhances memory consolidation in humans. Nature neuroscience 2023, 26(6):1100-1110.
8. Mao X, Han D, Guo W, Zhang W, Wang H, Zhang G, Zhang N, Jin L, Nie B, Li H et al: Lateralized brunt of sleep deprivation on white matter injury in a rat model of Alzheimer's disease. GeroScience 2023.
9. Anzai Y, Minoshima S: Why We Need to Sleep: Glymphatic Pathway and Neurodegenerative Disease. Radiology 2021, 300(3):669-670.
10. McCarter SJ, Hagen PT, St Louis EK, Rieck TM, Haider CR, Holmes DR, Morgenthaler TI: Physiological markers of sleep quality: A scoping review. Sleep medicine reviews 2022, 64:101657.
11. Barron ML: Light exposure, melatonin secretion, and menstrual cycle parameters: an integrative review. Biological research for nursing 2007, 9(1):49-69.
12. Zhang M, Wang Q, Pu L, Tang H, Chen M, Wang X, Li Z, Zhao D, Xiong Z: Light Therapy to Improve Sleep Quality in Older Adults Living in Residential Long-Term Care: A Systematic Review. Journal of the American Medical Directors Association 2023, 24(1):65-74.e61.
13. Wenzel A: Basic Strategies of Cognitive Behavioral Therapy. The Psychiatric clinics of North America 2017, 40(4):597-609.
14. Godos J, Grosso G, Castellano S, Galvano F, Caraci F, Ferri R: Association between diet and sleep quality: A systematic review. Sleep medicine reviews 2021, 57:101430.
15. Yang PY, Ho KH, Chen HC, Chien MY: Exercise training improves sleep quality in middle-aged and older adults with sleep problems: a systematic review. Journal of physiotherapy 2012, 58(3):157-163.
16. Jespersen KV, Pando-Naude V, Koenig J, Jennum P, Vuust P: Listening to music for insomnia in adults. The Cochrane database of systematic reviews 2022, 8(8):Cd010459.
