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睡眠剥夺对记忆及额叶执行功能影响的实验研究

宋国萍  
【摘要】: 不同形式的睡眠剥夺(sleep deprivation,SD)在很多职业中存在,并对生理和心理活动有重要影响,军事及特殊职业领域对此进行了大量研究。研究表明,SD后唤醒水平降低,认知功能下降,其中注意力下降最为显著。本研究以注意力为出发点,研究对需要较高意识水平完成的额叶执行功能的影响,并应用过程分离模型研究SD对于记忆不同成分的影响。 自愿参加实验的32名正常青年男性被试(20.70±1.30y),分为四组(SD21、SD45、SD69和正常对照组,每组8名)。实验分为三部分:第一,应用字母划销作业(LCT)、清醒/困倦主观评定以及事件诱发电位(ERP)研究SD对于注意力的影响;第二,研究SD对于需要较高意识水平完成的额叶执行功能的影响。根据Barley、Pennington和Fuster的理论将之分为六种主要基本类型——抑制无关信息、定势转移、对于情绪和觉醒的控制、工作记忆、分析/综合、背景记忆,分别选择了Stroop色词测验、卡片分类测验、内田-克雷佩林测验、记忆广度、连续减法、随机数字生成、词汇流畅性和词汇背景记忆等测试,并在Stroop色词测验和背景记忆研究中进一步应用ERP进行探讨;第三,研究SD 第四军医大学博士学位论文 对于知觉启动和语义启动的影响,在此基础上,用PDP模型研究词干补笔测验 中,SD对于记忆的意识成分及自动加工成分的影响,并进一步分析不同条件 下前瞻性元记忆和回溯性元记忆。 本研究的主要结果及结论: 1.SD后注意力下降、警觉水平降低;LCT、主观评定和ERP是检验SD 后注意力水平的敏感测验。对SD敏感的指标有:LCT总击中数、困倦程度、 ERP行为狈u试的反应时、N200的 Ap、P300的 L和 Ap及 SW的 L,其中 LCT 的总击中数、N200的 Ap和 P300的 L不仅对 SD敏感,而且不同 SD时间之间 有显著差异。 2.SD后额叶执行功能受损,并随时间延长而加重;对于工作记忆和抑制 功能要求高的任务受损更为明显。对SD敏感的指标有:StfOOp测试两种条件 下的漏答数、随机数字生成的总数及随机性、UK测验的作业量、错误数和后 期增减率以及背景记忆的正确率和漏过率,其中随机性、UK测验的总量及第 二部分测验量不仅对于SD敏感,而且不同SD时间之间有显著差异。 3.SD对于知觉启动和语义启动均有影响,其中对知觉启动的影响大于语 义启动的影响;SD21后知觉启动已有显著降低,SD45后语义启动才有显著降 低。SD后对于记忆的自动加工成分和意识加工成分都产生影响,随SD时间延 长,二者成绩均降低,8孤9时降低显著,m45h以前对意识加工成分影响较 大,SD45以后对自动加工成分影响较大。前瞻性元记忆与记忆成绩的相关低 于口溯性元记忆,SD69被试有夸大自己成绩的倾向;排除条件下前瞻性元记 忆判断对于成绩的预测较差,其它元记忆均与成绩有显著相关;SD后元记忆 能力未见明显下降,但被试倾向于做较为极端判断。 4.随SD时间延长,ERP波幅降低、潜伏期延长、受影响脑区扩大,其中 额叶变化最明显。ERP脑地形图研究表明,在辨别任务中,中线附近脑区受SD 影响明显,以顶叶、额叶最为明显,反映了后期的辨别加工;StfOOp色词任务 -4- 第四军医大学博士学位论文 中,左侧额颗区和顶区受SD影响较大,反映了抑制功能;背景记忆任务中, 新旧效应在额叶、左侧颖和中央区受SD影响较大,反映了背景记忆加工。因 此,SD后认知功能下降同额叶功能下降有关。


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