睡眠纺锤波-慢波耦合与问题解决能力：年龄的影响
睡眠纺锤波-慢波耦合与问题解决能力：年龄的影响
睡眠对我们的认知能力有着重要影响，尤其是对于问题解决能力的巩固。然而，随着年龄的增长，睡眠的质量和结构会发生变化，这是否会影响我们从睡眠中获得的认知益处？最近的一项研究探讨了这个问题，重点关注了纺锤波-慢波耦合在不同年龄段人群中的差异及其对问题解决能力的影响。
研究背景
良好的睡眠与健康的认知老化有关。然而，随着年龄的增长，睡眠的数量和质量都会显著下降，影响了与睡眠有关的记忆巩固过程。具体来说，最近的研究表明，与年龄相关的纺锤波和慢波的变化与睡眠对记忆巩固的益处减少有关。
研究方法
研究共纳入40名健康年轻人(20-35岁)和30名健康老年人(60-85岁)。参与者接受了河内塔(ToH)任务的训练，然后，每个年龄组的一半参与者被分配到90分钟的午睡条件下，另一半则保持清醒状态，之后进行重测。针对非快速眼动睡眠(NREM)期间慢波(SW)和纺锤波(SP)之间的时间共现，结合年龄因素，探讨了纺锤波-慢波耦合与问题解决能力之间的关系。
研究结果
研究发现，尽管老年人的学习能力完好，但他们在解决问题能力方面获得的睡眠益处低于年轻人。正如预期的那样，从对照组到测试阶段，老年人的耦合纺锤波百分比低于年轻人。此外，与老年人相比，年轻人的纺锤波与SW的上升期耦合更强。与年轻人相比，老年个体的耦合纺锤波振幅(平均曲线下面积；μV)较低。在老年人中，ToH准确率的睡眠增益与纺锤波耦合到慢波上升期的百分比之间存在显著关系。
图1.研究设计。
图2.ToH表现。
表2.睡眠纺锤波参数。
图3.在控制和测试阶段，不同年龄组的纺锤波耦合百分比。
结论
这项研究为年龄相关的睡眠变化对习得新认知问题解决技能的电生理结果提供了证据。在行为方面，研究发现老年人的学习能力完好。然而，相较于年轻人，老年人在问题解决能力的睡眠巩固方面获益减少。在睡眠结构和微结构方面，SW-SP耦合随着年龄的增长而减弱。这种情况在上升期尤为明显，并且老年人的耦合纺锤波大小和密度都有所降低。因此，随着年龄的增长，SW-SP耦合会减少，但现有的耦合程度仍然可以作为衡量老年个体从睡眠中获得新问题解决能力巩固程度的标志。
参考文献：
D Baena, B Toor, N H van den Berg, L B Ray, S M Fogel, Spindle-slow wave coupling and problem-solving skills: Impact of age, Sleep, 2024;, zsae072, https://doi.org/10.1093/sleep/zsae072