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20分钟运动或可媲美小睡:麦吉尔大学研究发现睡眠剥夺后记忆保护新策略

一夜无眠足以让大脑变得迟钝,但最新研究表明,仅仅20分钟的运动或一次时机恰当的小睡,就可能帮助新形成的记忆存活数天。麦吉尔大学领衔的一项研究显示,在长时间清醒后,进行20分钟运动或90分钟小睡的参与者,在延迟记忆测试中的表现比既不运动也不小睡的对照组高出约22%。相关成果已发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。这项发现提示,当充足睡眠暂时无法获得时,两种截然不同的干预手段都能部分保护记忆功能。

“睡眠缺失几乎影响我们思考和运作的每一个方面,但许多人无法简单地停下手中的事情去补觉,”资深作者、麦吉尔大学物理与职业治疗学院教授Marc Roig表示。“我们的研究显示,即使是一次短暂的运动,也可能有助于保护我们最重要的认知能力之一。”

30小时清醒后的记忆测试:实验设计与核心数据

研究人员招募了54名健康的年轻成人,在实验室监督下让他们连续保持清醒30小时。随后,参与者被分配完成三种干预之一:20分钟中等至高强度的自行车骑行、90分钟的小睡,或既不运动也不小睡的对照条件。干预结束后,参与者立即观看一组图像。三天后对其记忆进行测试时,运动组和小睡组回忆出的图像数量显著多于对照组。

选择在数天后而非立即测量记忆,使研究者能够考察这些干预是否影响了持久记忆的形成,而不仅仅是短暂提升了警觉性。运动和小睡带来的记忆益处几乎相同,但脑活动记录表明,二者通过不同的过程达到这一结果。

通往更强记忆的两条路径:睡眠恢复编码,运动提升资源利用效率

睡眠在帮助大脑准备吸收信息以及稳定新形成记忆方面发挥着重要作用。在本研究中,小睡似乎补充了大脑在长时间清醒后编码和保留新信息的能力。运动则呈现出不同的模式:骑行并非以与小睡相同的方式恢复大脑,而是似乎帮助参与者更高效地利用剩余的脑力资源。重要的是,运动并没有让参与者感到更加疲劳。

从机制层面看,睡眠剥夺会损害海马体依赖的情景记忆编码过程,而慢波睡眠通常被认为通过记忆重激活和突触巩固来稳定新记忆。小睡可能部分恢复了这些依赖睡眠的巩固过程。运动则可能通过提升单胺类神经递质水平、增加脑源性神经营养因子(BDNF)表达以及改善前额叶-海马网络的功能连接,来优化残余认知资源的分配效率。这种“效率补偿”机制与睡眠的“恢复性巩固”机制形成互补,解释了为何两种干预在行为层面效果相似,却在神经层面留下不同印记。

睡眠剥夺工作者的潜在工具:可及、廉价且易于实施

这些结果最终可能有助于医疗保健、交通运输、应急响应等领域的疲劳管理,在这些行业中,员工可能在睡眠不足的情况下工作,而记忆失误可能带来严重后果。

“在轮班中途小睡并不总是可行,”第一作者、麦吉尔大学神经病学与神经外科系博士候选人Madhura Lotlikar说。“运动则易于获得、成本低廉且容易实施。这使它成为一种有前景的工具,帮助人们在睡眠受限时保持认知敏锐。”

研究人员提醒,运动不能替代睡眠带来的广泛身心益处。不过,当充足休息暂时无法实现时,短时间运动可能提供一种实用方法,帮助睡眠剥夺的大脑保存新信息。该研究为“运动作为睡眠剥夺后认知保护策略”提供了初步的因果证据,但样本量较小、干预时间点单一,未来仍需在真实轮班场景和不同人群中验证其长期效果与最优运动剂量。


Reference: “Protecting episodic memory after sleep loss: Similar benefits of exercise and naps via distinct neural contributions” by Madhura S. Lotlikar, Beatrice Ayotte, Amy Choi, Freddie Seo, Edwin M. Robertson, Fabien Dal Maso and Marc Roig, 7 August 2026, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2528246123
(责任编辑:泉水)