睡眠不足对信息加工和皮层系统的影响 ——基于θ能量和抑制控制的研究

论文摘要

充足的睡眠对我们身心健康、工作是至关重要的。但是,生活中人们常常由于工作、学习、生活习惯等原因自主地减少睡眠时间。而由于睡眠不足对主观困倦的影响较小,人们常常低估其给认知带来的影响。实际上,在睡眠研究中,已经一致地发现睡眠不足会使警觉性下降。但是睡眠研究领域中,睡眠模式改变对认知影响的相关研究非常少。因此,人们是否能适应长期的睡眠不足,而且是否不同水平的认知功能以及相应的事件相关电位都对现实生活中的睡眠模式敏感,这些问题仍然需要我们去探讨。本文的目的是研究非实验操控情况下长期睡眠不足对持续注意、抑制控制、错误探测等认知加工及电生理的影响。通过参与者报告的最近一个月的睡眠时间,以7个小时的睡眠时间为界限,将睡眠时间不足7小时的被试分为睡眠不足组,将睡眠时间大于等于7小时的被试分为睡眠充足组。本研究分为两部分,实验一测量了静息态下的脑电信号和心理运动警觉任务的行为数据。结果发现睡眠不足使持续注意受损,电生理的结果显示睡眠不足仅使全脑θ能量少量的上升,但结合大尺度脑网络发现睡眠不足组背侧注意网络（DAN）、视觉网络（VIS）上的θ能量显著高于睡眠充足组。在以情绪因素为控制变量的回归分析中,结果显示睡眠时间能够预测背侧注意网络上的θ能量。根据前人在睡眠剥夺研究中提出的假设,即θ能量增加可能反映的是局部睡眠闯入,睡眠倾向的增加,在行为上反映为注意瞬失。而且背侧注意网络主要参与自上而下的定向注意过程。这可能表明睡眠不足使自上而下的定向注意过程受损。实验二采用了经典的听觉停止信号任务,因为停止信号任务包含了多种心理过程。我们能够在一个任务中测量多水平的认知加工。研究结果发现,在行为层面上,虽然执行试次和抑制试次的反应时有随睡眠时间减少而增加的趋势,但没有观察到显著的组间差异。在脑电信号上的结果如下,发现成功抑制条件和抑制失败条件下的早期成分,如N2,错误相关负波（ERN）无显著的组间差异;两个条件下的晚成分,如P3,错误正波（Pe）都有显著差异。在实验二中,我们发现睡眠不足降低了事件相关电位（Event-related potentials,ERPs）中的晚期成分的波幅,即其对自上而下的加工过程有损害。但是,睡眠不足对ERPs中的早期成分没有影响,表明睡眠不足对自下而上的加工过程影响较小。综上所述,本研究发现睡眠不足对背侧注意网络的生理唤醒有影响,对不同认知成分有分离的影响。本研究推测睡眠不足对依赖意志努力或认知资源的认知功能影响相对较大,而对自动化的加工影响较小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
•   1.1 睡眠
•   1.2 睡眠不足的含义和分类
•   1.3 基于大样本的成人睡眠时间估计
•   1.4 睡眠不足与静息态节律之间的关系
•   1.5 睡眠不足与认知功能的相关研究
•   1.6 理论假设
• 2 问题的提出
•   2.1 问题的提出与研究目的
•   2.2 研究意义
• 3 研究一 睡眠不足对神经电生理的影响：来自静息态脑电的证据
•   3.1 实验目的
•   3.2 实验方法
•   3.3 结果
•   3.4 研究讨论与结论
• 4 研究二 睡眠不足对抑制控制的影响：来自ERPs的证据
•   4.1 研究目的
•   4.2 研究方法
•   4.3 结果
•   4.4 研究讨论与结论
• 5 总结和展望
•   5.1 结论
•   5.2 未来研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 廖可人

导师: 雷旭

关键词: 长期睡眠不足,持续注意

来源: 西南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,哲学与人文科学

专业: 生物学,基础医学,心理学

单位: 西南大学

分类号: B842;R338

总页数: 49

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