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睡眠剝奪如何影響記憶

研究發現睡眠剝奪後會影響記憶的神經物質 (Credit: © olly / Fotolia)

熬夜是現代人常見的行為,雖然這有使人認知功能下降的負面後果,但目前科學家仍確切未了解其背後機制為何。最新研究發現腺苷(adenosine)是睡眠剝奪後影響記憶的重要因素。

許多研究皆發現:睡眠剝奪的時間越長,腦中腺苷的濃度就越高,因此腺苷也被視為睡眠債務的生物指標。Ted Abel與他的團隊,希望藉由了解睡眠剝奪後腺苷在海馬迴(hippocampus;與記憶功能相關)中扮演的角色,來釐清睡眠剝奪如何影響記憶功能。

實驗中有兩種操弄,分別以基因工程與藥物方式,阻礙睡眠剝奪後小鼠腦中的腺苷,並檢視其記憶表現。基因工程的控制可阻止膠細胞傳導物質(glial transmitters)形成,一旦缺了此物質後小鼠也喪失製造腺苷的能力。而利用藥物原理來阻礙海馬迴中特定腺苷接受器,使小鼠不會受到腺苷影響。

為了檢視睡眠剝奪對記憶的影響,讓小鼠進行物品再認作業(object recognition test)來加以確認。將小鼠放入一個有兩個物品的環境裡讓其探索,之後晚上睡眠剝奪6小時(正常睡眠12小時),第二天再放入相同環境但將其中一樣物品移走。正常睡眠的小鼠會花比較多時間去探索原本有物品的地方,意即小鼠對移走物件已有記憶。但經過睡眠剝奪的小鼠不會有這種探索行為,顯示其並不記得環境有所改變。而經過操弄的小鼠即便有睡眠剝奪,其表現卻如同整晚睡眠一樣,絲毫不受影響。

研究同時分析海馬迴突觸的可塑性,發現睡眠剝奪後,那些未受到腺苷影響的小鼠比起普通小鼠有更好的突觸可塑性。這些結果都顯示腺苷是睡眠剝奪後損害記憶的重要因素,若能夠阻礙腺苷功能就能使得小鼠免受記憶損害之苦。此研究幫助釐清睡眠剝奪損害記憶的路徑,基因工程的操弄結果顯示腺苷製造與膠細胞有很大關聯;藥理操弄則瞭解現海馬迴中的A1區域是接受腺苷的腦區,此結果有助於發展方法來對抗熬夜帶來的負面後果。

不過最自然方便又舒服的方法,還是讓自己好好地睡一覺吧。

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編譯:林弘庭

外電連結:
University of Pennsylvania (2011, May 18). Roots of memory impairment resulting from sleep deprivation identified. ScienceDaily. link.

原始文獻:
Astrocyte-Derived Adenosine and A1 Receptor Activity Contribute to Sleep Loss-Induced Deficits in Hippocampal Synaptic Plasticity and Memory in Mice. link.

本文同步發表於「我睡故我在

 

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也可以上科技大觀園搜尋「記憶」

 

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關於作者

高雄醫學大學心理學系助理教授,過著晚上體驗睡眠、白天研究睡眠的生活。希望可以把象牙塔裡的東西搬出來曬一曬讓大家瞧瞧。

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