睡眠中斷睡眠碎片化對認知和疲勞的影響

良好的睡眠連續性和效果對於認知功能至關重要。睡眠碎片化（SF）如何影響認知功能，尤其是認知疲勞（CF），仍然不明確。本研究通過TloadDback任務，測量工作記憶容量的人際變異性，探討了誘發SF對CF的影響。研究對象為16名參與者，經歷了一個適應性多項睡眠檢測夜晚和三個連續夜晚的實驗，分別處於通過非喚醒聽覺刺激誘導的SF條件和修復性睡眠（RS）條件，兩種條件在受試者內進行平衡交叉。在兩種條件下，參與者接受了記憶、警覺、抑制和語言流暢性測試，以及認知疲勞的TloadDback測試，同時填寫了睡眠問卷和疲勞和嗜睡程度的視覺類比量表。結果顯示，在SF之後，主觀疲勞增加，睡眠結構受到損害（降低睡眠效率，N3和REM的百分比，NREM和REM相位的數量），儘管總睡眠時間相似。在行為層面上，只有抑制能力在SF之後惡化，而CF在RS和SF條件下的變化相似。與先前研究一致，本研究顯示SF破壞了睡眠結構並對主觀疲勞和抑制能力產生不良影響。然而，年輕健康的參與者似乎能夠補償連續三晚SF引起的認知疲勞。進一步的研究應該探討在延長和/或病理性破壞情況下的SF效應。

關鍵詞: 認知疲勞；認知功能；睡眠碎片化。

睡眠碎片化是什麼?

睡眠碎片化（sleep fragmentation）是指在睡眠過程中出現反覆的中斷，並且這些中斷並不一定導致完全醒來，但會阻礙大腦進入穩定的睡眠階段。持續而質量良好的夜間睡眠在身體恢復和保持最佳大腦和身體功能方面起著關鍵作用。相反，睡眠剝奪或睡眠質量受損可能對身體健康和認知表現產生不良影響。

睡眠碎片化是與睡眠相關的呼吸障礙（SRBD）尤其是阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）的主要組成部分。阻塞性睡眠呼吸暫停定義為反復出現的氣流阻塞，最終導致短暫覺醒、間歇性低氧血症、打鼾和睡眠碎片化。一些研究已經顯示睡眠碎片化對OSA患者的認知表現有特定影響，但關於缺氧和睡眠碎片化對白天神經認知缺陷的相對影響仍存在爭議。然而，至少可以確定睡眠碎片化是OSA相關障礙的一個加重因素。事實上，在睡眠恢復效應受損的OSA患者中經常報告神經認知缺陷。這些缺陷主要出現在需要連續使用認知資源的任務（例如持續注意力和執行功能），但睡眠相關的呼吸障礙還可能對記憶、工作效率和社交互動的各個方面產生不良影響。此外，在健康的睡眠者中，噪音引起的睡眠碎片化會增加上氣道塌陷和心率，這是OSA的典型特徵。

睡眠中斷和頭昏腦脹(cognition fatigue)之間的關係

睡眠碎片化（sleep fragmentation）和頭腦昏沉沒精神、認知疲乏（cognitive fatigue）之間存在著關係。頭腦昏沉沒精神和認知疲乏是與睡眠碎片化和睡眠相關呼吸障礙（SRBD）有關的症狀，當其在臨床閾值上出現過多的白天過度嗜睡時，人們會主觀地體驗到這些症狀[27]。頭腦昏沉沒精神或認知疲乏（CF）可以被定義為在受限制處理時間條件下，隨著持續的認知需求而發生的認知效率下降，獨立於嗜睡感[28]。認知疲乏可能是由於認知任務的長時間或受限處理時間，最終產生主觀疲勞感、疲倦感和精力不足以及表現下降[29]。過去的認知疲乏研究主要使用了在長時間內持續需要認知的任務（例如，心算計算），並/或在高認知任務需求下進行，最終導致認知疲乏的增加[30,31,32,33,34,35,36]。其基本假設是，持續的認知要求（例如，在要求高的工作記憶更新任務中）會消耗認知資源，因此導致較高的認知疲乏水平[37,38]。在Borragan等人提出的基於時間的資源共享（TBRS [39]）模型中，認知疲乏也可以被概念化，該模型認為，不是任務複雜性本身導致認知負荷和最終的疲勞，而是處理材料的時間，注意力是一種有限資源，在個體之間有所不同。因此，個人的最大認知負荷對應於一個人仍然能準確滿足任務需求的最快節奏。持續以這種最大認知負荷工作最終導致認知疲乏的增加。