剑桥大学巴巴拉·杰奎琳·萨哈吉安;剑桥大学Christelle Langley;复旦大学冯剑锋,复旦大学程伟

我们大多数人在一夜没睡好后都很难好好思考——感觉雾蒙蒙的,在学校、大学或工作中表现也不能达到平时的水平。你可能会注意到你不能集中注意力,或者你的记忆力似乎不太好。然而,几十年的不良睡眠可能会潜在地导致认知能力下降。

睡眠不好还会影响人们的情绪和行为,无论他们是婴儿还是老年人。那么,我们的大脑需要多少睡眠才能长期正常运转呢?我们发表在《自然衰老》杂志上的新研究提供了答案。

睡眠是维持大脑正常功能的重要组成部分。大脑在睡眠时进行自我重组和自我充电。除了清除有毒的废物副产品和增强我们的免疫系统外,睡眠也是“巩固记忆”的关键,在此期间,基于我们经历的新记忆片段被转移到长期记忆中。

最佳的睡眠量和质量使我们有更多的精力和更好的健康。它还允许我们发展我们的创造力和思维。

在观察3到12个月大的婴儿时,研究人员注意到,更好的睡眠与出生后第一年更好的行为结果有关,比如能够适应新环境或有效调节情绪。

这些都是早期认知的重要基石,包括“认知灵活性”(我们容易转换视角的能力),并与日后生活的幸福有关。

睡眠规律似乎与大脑的“默认模式网络”(DMN)有关,该网络涉及当我们清醒但不从事特定任务时活跃的区域,比如当我们走神时休息。该网络包括对认知功能很重要的区域,如后扣带皮层(在认知任务中停止活动)、顶叶(处理感觉信息)和额叶皮层(参与规划和复杂认知)。

有迹象表明,在青少年和年轻人中,睡眠质量差可能与这个网络的连通性变化有关。这一点很重要,因为我们的大脑仍处于青春期后期和青年早期的发育阶段。

因此,这一网络的破坏可能会对认知产生连锁反应,例如干扰专注力和基于记忆的处理,以及更高级的认知处理。

睡眠模式的改变,包括难以入睡和保持睡眠,是衰老过程的重要特征。这些睡眠障碍很可能是导致老年人认知能力下降和精神障碍的原因。

我们的研究旨在更好地了解睡眠、认知和健康之间的联系。我们从英国生物银行发现,睡眠不足和过度都导致了近50万名中老年人的认知能力受损。然而,我们没有研究儿童和青少年,由于他们的大脑处于发育阶段,他们可能对最佳睡眠时间有不同的要求。

我们的关键发现是每晚7小时的睡眠是最佳的,超过或少于这个时间对认知和心理健康的好处都不大。事实上,我们发现,平均而言,睡了那么多觉的人在认知测试(包括处理速度、视觉注意力和记忆力)上比睡得少或多的人表现得更好。每个人也需要持续7小时的睡眠,持续时间没有太大的波动。

也就是说,我们对睡眠不足的反应略有不同。我们发现睡眠时间、认知和心理健康之间的关系是由基因和大脑结构介导的。我们注意到,受睡眠剥夺影响最大的大脑区域包括海马体(以其在学习和记忆中的作用而闻名)和额叶皮层(参与自上而下的情绪控制)。

尽管睡眠可能会影响我们的大脑,但它也可能反过来起作用。这可能是由于与年龄相关的大脑区域的萎缩导致了晚年生活中的睡眠问题。例如,它可能会减少老年人褪黑激素的分泌,褪黑激素是一种帮助控制睡眠周期的激素。这一发现似乎支持了其他证据,即睡眠时间与患阿尔茨海默氏症和痴呆的风险之间存在联系。

虽然7小时的睡眠是预防痴呆的最佳选择,但我们的研究表明,充足的睡眠还可以通过保护记忆来帮助缓解痴呆症状。这强调了监测患有精神障碍和痴呆的老年患者睡眠时间的重要性,以改善他们的认知功能、心理健康和福祉。

那么,我们能做些什么来改善我们的睡眠,在我们的日常生活中获得最佳的认知和健康呢?

一个好的开始是确保你卧室的温度和通风良好——它应该是凉爽和通风的。你也应该避免在睡觉前喝太多酒和看恐怖片或其他刺激的内容。理想情况下,当你试图入睡时,你应该处于平静和放松的状态。想一些令人愉快和放松的事情,比如你上次在海滩上的时候,对很多人都有用。

应用程序或可穿戴设备等技术解决方案对心理健康、跟踪睡眠和确保睡眠时间的一致性也有好处。

为了享受生活并在日常生活中发挥最佳作用,你可能想要监控自己的睡眠模式,以确保你有规律地获得7小时的睡眠。

Barbara Jacquelyn Sahakian,剑桥大学临床神经心理学教授;剑桥大学认知神经科学博士后助理研究员Christelle Langley;复旦大学脑启发智能科学与技术教授冯剑锋,复旦大学神经科学青年首席研究员程伟

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