過猶不及！睡多睡少都可能有損認知功能

Credit: Lanak | Dreamstime

睡眠不正常的中年人要注意了，睡眠時數變得不正常可能會使認知功能變更差。並不是睡得越多越好，研究發現睡眠時數變得過少(<6小時)或過多(>8小時)的話，認知功能都比未改變者要來得差，如此惡化程度相當於4-7年的提早老化。

 此研究包含了5431名中年健康受試者(3972名男性)，利用語言記憶、歸納推理、語意理解、發音與語意流暢度及整體認知功能(MMSE)來作為認知能力的指標。兩次睡眠時數調查約間隔6-7年，有58%的男性與50%的女性在這期間沒有改變睡眠量，有改變者則歸類為四組：由低於6小時增加者、由7-8小時增加者、由6-8小時減少者以及由大於9小時減少者。

結果與睡眠時數未改變者比較，由原本的7-8小時變得更多者其認知能力作業都明顯較差(語言記憶除外)；而由原本6-8小時變得更少者在推理、語言和整體認知功能也都明顯較低。不過奇怪的是並未發現由原本低於6小時變多者其認知功能有所提升。

進一步分析睡眠時數與認知功能的關係，發現睡7小時的女性認知功能最高，男性睡眠時數在6-8小時間認知功能都相似，低於6小時或高於8小時者認知功能會較低。

研究者Jane Ferrie結論說：這結果告訴我們中年人睡眠時數變得不正常與其認知功能下降有關。適量的睡眠是白日執行力的基礎，睡眠剝奪和睏睡都會影響白日表現。且睡眠時數也與生活品質相關，因此睡眠時數與品質對身心健康的的影響是需要特別注意的。


外電連結
American Academy of Sleep Medicine (2011, May 1). Too much or too little sleep may accelerate cognitive aging, study shows. ScienceDaily. link.
原始文獻
Change in Sleep Duration and Cognitive Function: Findings from the Whitehall II Study. link. 

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作息型態會影響球員表現

圖片來源：阿東看球的雜感部落

         棒球場上會影響打擊者表現的因素除了手感與對戰隊伍外，現在可能要多加一個：球員作息型態。在今年舉行的睡眠年會(the 25th Anniversary Meeting of the Associated Professional Sleep Societies)中所發表的一篇研究指出：球員打擊率會受自身作息型態和比賽的時段兩者的交互影響。

         研究以美國職棒大聯盟的16位打擊者為受試，他們分別來自七個不同的隊伍。採用修訂版的作息型態量表(Morningness-Eveningness Questionnaire )來得知這些球員的睡眠作息型態，其中有七位是屬於早睡早起型(morning type)而九位是晚睡晚起型(evening type)，兩組平均年齡都大約29歲。採用2009﹣2010年球季間的打擊率分析，包括2,149局早上、4,550局中午和750局晚上進行的比賽。

        結果發現：當比賽時間較早時(2p.m.之前)，早起型的球員平均打擊率會優於晚起型(0.267 VS. 0.259)，然而當比賽進行到較晚時(2 p.m.-7:59p.m.)，晚起型球員的打擊率就會高於早起型(0.261 VS. 0.252)，到了更晚的比賽時段(8 p.m.以後)晚起型球員的打擊表現就更加優於早起型了(0.306 VS. 0.252)。

         研究者Winter博士說：「雖然這個研究目前由於因樣本數過少而沒有統計上的顯著性，但重要的是結果是我們所期待的趨勢：早起型球員在較早時段表現較佳，而晚起型則越晚表現越好！」在2010年Winter也曾發表了一份極為相似的研究結果，發現投手的表現也跟該球員睡眠作息型態與比賽時段有關，晚起型投手在較晚開始的比賽(7 p.m.以後)表現會優於早起型投手。

          Winter說：「我們對於球員的天賦有新的看法。以往我們對球員的調渡可能會考慮手感、休息狀況和之前對抗相同隊伍的表現，但現在我們或許可以增加一項：球員的生理時鐘。」

         Winter現在參與許多MLB隊伍的訓練和比賽，也有越來越多隊伍陸續參與，這顯示越來越多的隊伍開始認為這個影響因子。現在已有超過300名球員的參與，希望可以確認這個作息型態對運動表現的影響效果。

倘若這個結果能夠成立，那麼可超越Money Ball(台譯：魔球)這本書的應該會叫Clock Ball吧。

外電出處
American Academy of Sleep Medicine (2011, June 13). Sleep type predicts day and night batting averages of Major League Baseball players. ScienceDaily. link. 

編譯：孫嘉璜、蔡宇哲

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睡夢中拳打腳踢可能是帕金森氏症的前兆

你的枕邊伴侶會在晚上睡覺時對你拳打腳踢嗎？那麼他或許患有一種稱為速眼動睡眠行為異常(REM sleep behavior disorder; RBD)的疾病。這種疾病患者會在做夢時--尤其是做了被攻擊或追逐的惡夢時，在真實世界做出大叫、哭泣、或是踢打等動作。就如同下列影片一般(1:10處)。

IDIBAPS(The August Pi i Sunyer Biomedical Research Institute)研究團隊針對此睡眠異常發表了三篇研究。2006年發表的第一篇研究顯示：罹患RBD的病人中有45%的人後來也罹患了帕金森氏症(Parkinson's disease)或其他因腦部多巴胺(dopamine)減少所引起的神經退化性疾病。第二篇研究則利用單光子放射斷層掃描(SPECT)技術來測量腦部多巴胺濃度，可以有效找出罹患神經退化性疾病(如：帕金森氏症)的高危險群。

最新一篇研究透過SPECT的資料發現RBD病人腦部多巴胺含量有快速減少的現象。他們比較了20位RBD病人及20位健康成人3年內黑質(substantia nigra)的多巴胺濃度變化。這是藉由SPECT技術來測量黑質(substantia nigra)的多巴胺濃度，而黑質為大腦中被認為和學習及身體動作協調性有關的部位。

帕金森氏症患者的黑質多巴胺多有不足的現象，因此會造成顫抖、僵直及動作遲緩等病徵。研究結果顯示經過三年的的監測，健康人腦部多巴胺量會隨年齡的增加而減少8%，但在RBD患者身上則減少了20%。三年的追蹤研究結束之後，實驗組有3人罹患了帕金森氏症，而他們腦部多巴胺的量大約減少了30%。

IDIBAPS研究團隊認為需要研發神經保護劑(neuroprotective drugs)來預防這類的退化過程、減緩腦部多巴胺濃度下降。可以同樣利用SPECT技術來確認新藥物是否確實有防止退化的效果。

外電連結

IDIBAPS - Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (2011, July 29). REM sleep behavior disorder is a risk factor for Parkinson's disease. ScienceDaily. link.

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輪班工作者處於長期壓力賀爾蒙偏高的狀態

輪班工作沒人愛但偏偏在社會裡佔有相當的勞工比例。許多研究都指出長期輪班工作者容易肥胖，高血壓、糖尿病與心血管疾病的風險都大幅提高。影響生理健康的因素除了原罪--生理時鐘紊亂外，最新研究指出與壓力賀爾蒙--可體松(cortisol)長期偏高也有關係。

研究者找了33位男性輪班工作者，輪班型態為2天白班(0600-1400)-->2天午班(1400-2230)-->2天晚班(2230-0600)-->休假4天(福利真好)，休假後再由白班從新輪起。對照組則是89位健康、正常工作型態男性。研究方法除了讓這些受試者填問卷外，很重要採樣是--剪一段頭髮(約3公分)。

由於可體松的濃度會受約日節律與許多因素的影響，因此以前測量濃度總是會有侷限性，難以評估輪班工作者是否有長期可體松濃度偏高的現象。而最新的檢測方法解決了這個問題--用頭髮檢測，一公分的頭髮大約可評估一個月期間的可體松濃度。此研究以採取三公分的頭髮長度來評估輪班工作者的可體松濃度是否長期偏高。

結果發現輪班工作者的可體松濃度的確偏高，而這情形主要在年輕的工作者身上(40歲以下)，年長的工作者就沒有明顯偏高的現象。除此之外，輪班工作者的BMI也較高，也比較常洗頭XD(我知道這不重要，只是覺得這資料有意思)。

好了，輪班工作確實讓壓力賀爾蒙持續性地偏高，也意味著這些工作者處於長期壓力的狀態底下，或許這是導致那眾多的生理疾病因素之一。這結果的發現雖無法立即解決輪班工作者的健康問題，但也提供了一個緩解的方向，那就是休假時別只待在家中((特別是年輕人)，多多進行可讓自己放鬆的休閒活動吧。


原始文獻
Shift Work at Young Age Is Associated with Elevated Long-Term Cortisol Levels and Body Mass Index. link.

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發現新時鐘基因--缺損將弱化節律、導致難起床

現代人睡眠債務太多以致於早上不易起床，但最新研究指出是有可能會出現「天生賴床」的情況。西北大學科學家發現了一種被暱稱為「24」(twenty-four)的基因，這個基因缺損的話會打亂果蠅醒睡週期(sleep-wake cycle)的規律性，造成這些果蠅難以從睡夢中清醒。

生物體會何時睡覺以及何時醒來主要由體內約日時鐘(circadian clock) 來控制，所有生物體的時鐘有著類似的運作機制，因此雖然西北大學研究中所使用的是黑腹果蠅(drosophila melanogaster)，其研究結果亦可推論至人類身上。研究負責人Ravi Allada博士說：「時鐘的功能是提醒你的身體太陽即將升起、該準備起床了！沒有『24基因』的果蠅在清晨該清醒時並不會活躍起來，這在人類身上則意味著可能有早上起不來的困擾！」

Period(per)是一種可以轉譯PER蛋白的基因，而PER蛋白又負責調節約日節律(circadian rhythm)， Allada和他的同事發現24基因對製造這種時鐘基因(clock gene)十分重要。當24基因不表現的時候，在腦部神經元所能發現的PER蛋白就變得非常的少，而且果蠅的醒睡節律也會被打亂。
Allada團隊所發現的24基因對於調節24小時醒睡循環來說是十分重要的，而這個基因的屬名(generic name)為「CG4857」，這些數字加起來剛好是24(4+8+5+7=24)，所以這個基因就被取了個「24」的外號。

一直以來都認為約日時鐘的主要機制都在DNA轉錄成RNA的過程，過程中轉錄回饋循環( transcriptional feedback loop)的控制系統更是關鍵。研究者試圖尋找新的時鐘組成要素的過程中發現了24基因，但這基因參與的卻是轉譯( translation )過程，也就是將RNA轉譯成蛋白質。Allada說：「約日時鐘的運作似乎出現了一個新機制，我們發現24基因對於轉譯時鐘蛋白(clock protein)是有力且重要的，而以前並未發現轉譯的過程中還有一個這麼重要的角色。」
Allada的團隊與韓國科技技術院(KAIST)合作，利用KAIST的果蠅實驗室檢查了了4000隻不同果蠅以找出醒睡週期特別的果蠅，發現了一隻週期較長、為26小時的果蠅，而這隻果蠅身上有個過度表現(overexpressed)的基因就是CG4857。研究者接著把這個基因移除，發現果蠅的醒睡節律變得十分微弱，不是睡一整天就是一直醒著。即使還有per RNA存在，在果蠅的腦部神經元只找到非常少量的PER蛋白，這代表著如果沒有24基因的話，per RNA是不會轉譯成PER蛋白的，因而造成醒睡節律的失常。

外電連結

Northwestern University (2011, February 16). Waking up is hard to do: Scientists identify a gene important for the daily rhythms of the sleep-wake cycle. ScienceDaily. link.

原始文獻

The novel gene twenty-four defines a critical translational step in the Drosophila clock. link.

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睡眠剝奪時難以保存能量

         一直以來睡眠被認為有幫助能量保存的作用。科羅拉多大學(University of Colorado)研究團隊比較了睡眠與清醒時的能量消耗，發現睡眠剝奪確實會消耗更多的能量，相當於步行3公里。主導研究的Wright表示：「雖然8小時的睡眠僅保存135大卡的能量看似相當少，不過已經些微超出我們的預期了」。

        研究包含7名受試者，在三天的實驗中必須躺在床上不能任意活動、約日節律和飲食皆受控制。第一天正常睡眠作息，第二天開始經歷40小時完全睡眠剝奪，睡眠剝奪結束後再給予8小時回復睡眠。
         結果發現與正常睡眠相比，睡眠剝奪時能量消耗多了7%，相反的回復睡眠時減少了5%(差異主要來自晚上)，睡眠中若有短暫清醒(natural arousals from sleep)會消耗最多能量(較少出現在回復睡眠)。這樣的研究結果提供失眠者一個警訊：他可能因為無法入眠、難以維持睡眠與睡眠常中斷而使得能量持續消耗。

         另一個重要議題是：為何在睡眠中人類不保存更多的能量？Wright認為睡眠有許多功能，睡眠中保存的能量需分配去支持重要生理活動，例如免疫系統、賀爾蒙的製造與釋放以及加強神經連結以幫助學習，並非單方面保存能量而已。

         研究者也指出：若受試者沒有被限制在床上而能夠做其他活動的話，所消耗的能量有可能更多。這結果可能會讓許多想要減肥的女性開心地熬夜不睡。然而有研究指出睡眠剝奪會降低纖瘦素(leptin)的濃度，這是代表飽足感的賀爾蒙，因此睡眠剝奪雖然可提高能量消耗但也因此感到飢餓而吃更多宵夜。另外熬夜並非是一個有效且安全的減重方式，許多研究都指出睡眠不足將影響認知功能，且適度的睡眠量才有助於減重，因此維持正常睡眠作息是較健康的方式。

        想瘦，還是多運動吧，別打睡眠的主意。

外電連結
University of Colorado at Boulder (2011, January 5). Metabolic cost of human sleep deprivation quantified by researchers. ScienceDaily. link.

原始文獻

Energy expenditure during sleep, sleep deprivation and sleep following sleep deprivation in adult humans. link.

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睡眠習慣不佳與學業成績低落有關

by Venessa Munoz

         大學生的睡眠衛生習慣不佳與在校成績下降有關。從高中升上大學後，夜貓子型學生的成績多半會大幅降低，但若能調整為正常作息，則其成績就會提高。高中時期睡眠衛生差也與在校平均成績低下有關。若大學生睡眠衛生持續不佳，其大學成績也會逐年下降。

         睡眠衛生包含了良好的睡眠習慣與行為，舉例來說：睡前做些讓自己放鬆事、午後就不喝茶、咖啡等刺激性飲料，都是良好的睡眠衛生習慣。睡眠衛生習慣是自己養成並可加以修正的。因此若能有足夠的資料顯示好的睡眠衛生可提高學業表現，應較能說服大學生養成良好的睡眠衛生習慣。

   

      Peszka取得89位學生的高中在校成績與大學入學成績，在入學前先填寫高中時期的睡眠品質與睡眠習慣問卷，34位學生在念大學一年後再填，43位在大學畢業後再填。結果發現最大的差異來自於不同的作息型態(chrontype)。習慣晚睡晚起的學生其成績會比早睡早起或一般型的學生要來得差。這裡指得作息型態是以Horne與Ostberg所發展的作息型態量表來界定。

  

   研究者希望學生為了自己的學業表現，可適度調整自己的作息型態並保持良好睡眠衛生。

編譯：曾町云、蔡宇哲

外電連結：

American Academy of Sleep Medicine (2011, June 16). Bad sleep habits are associated with lower grades from high school through college. ScienceDaily. link.

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睡眠有助於整合腦中資訊

        要記憶一組新的電話號碼或單字是一回事，而要將這些資訊從大腦中提取出來則又另一回事了。一篇發表於Journal of Neuroscience的文章指出，睡眠可能對以上兩者都有幫助。研究發現睡眠可以幫助人們將新學習的詞語整合至「心智辭典(mental lexicon)」之中。

　　
        研究中有一組受試者在晚間學習新的詞彙，學習完後隨即進行一次測驗，接著受試者在實驗室入睡並記錄整晚睡眠時的腦波變化。醒來後早上再進行第二次詞彙測驗。結果發現：無論是詞彙數或辨識速度，早晨的測驗結果都比晚上學習後隨即測驗要來得好。而另一組受試者則是在早晨學習新詞彙並測驗，在當晚進行的第二次測驗，兩次測驗間隔時間與第一組相同但差別在沒有獲得睡眠。結果顯示沒有睡眠的受試者第二次測驗就沒有進步的現象，這顯示了睡眠有強化新記憶的作用。(編按：不過這兩組有約日節律的差異，並非僅有睡與不睡的差別)。

　    另一方面，從有進行睡眠的受試者腦波中可以發現，相較於速動眼睡眠(REM)或是淺眠，深層睡眠(又稱慢波睡眠)對於強化新記憶較為有幫助。

記憶在不同時期、大腦不同區域的儲存是方式是不同的，在海馬迴的記憶會是獨立儲存，而在大腦皮質的記憶則是會與其他舊有知識做連結。研究者想了解新記憶是否會與舊知識作連結，並歸納至人們的心智辭典。他們發現即使在睡眠中的大腦仍在進行許多活動，像是睡眠紡錘波(sleep spindles)為陣陣短暫且強烈的腦部活動，就代表著大腦不同區域的記憶正在傳輸—腦深層的海馬迴(hippocampus)與大腦皮質間的傳遞。在睡眠時有越多紡錘波產生的受試者，越能成功地將新詞彙和心智辭典中的舊詞彙做連結。這表示當人們在睡覺時，新詞彙的記憶會從海馬迴傳遞至大腦皮層。

　　約克大學心理學教授Gareth Gaskell說：「我們可以從以往的研究中推測睡眠會對記憶的重組有所幫助，但這是第一回我們能夠確切地觀察到這個現象，並理解到紡錘波在這個過程之中的重要性。」另一研究者Jakke Tamminen博士也說：「唯有與原有知識作結合，新記憶才能派上用場。我們的研究正是發現了在睡眠時大腦可以組織新記憶，且建構出這些記憶與既存知識間的重要連結。」

這些研究結果指出睡眠對於資訊整合的重要性，同樣的機制可能也適用於其他類型的學習。

編譯：陳怡臻、蔡宇哲

外電連結

University of York (2010, November 2). Collecting your thoughts: You can do it in your sleep!. ScienceDaily. link.

原始文獻

Sleep Spindle Activity is Associated with the Integration of New Memories and Existing Knowledge. link.

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睡眠剝奪如何影響記憶

(Credit: © olly / Fotolia)

         熬夜是現代人常見的行為，雖然這有使人認知功能下降的負面後果，但目前科學家仍確切未了解其背後機制為何。最新研究發現腺苷(adenosine)是睡眠剝奪後影響記憶的重要因素。

         
許多研究皆發現：睡眠剝奪的時間越長，腦中腺苷的濃度就越高，因此腺苷也被視為睡眠債務的生物指標。Ted Abel與他的團隊，希望藉由了解睡眠剝奪後腺苷在海馬迴(hippocampus;與記憶功能相關)中扮演的角色，來釐清睡眠剝奪如何影響記憶功能。

         實驗中有兩種操弄，分別以基因工程與藥物方式，阻礙睡眠剝奪後小鼠腦中的腺苷，並檢視其記憶表現。基因工程的控制可阻止膠細胞傳導物質(glial transmitters)形成，一旦缺了此物質後小鼠也喪失製造腺苷的能力。而利用藥物原理來阻礙海馬迴中特定腺苷接受器，使小鼠不會受到腺苷影響。

         為了檢視睡眠剝奪對記憶的影響，讓小鼠進行物品再認作業(object recognition test)來加以確認。將小鼠放入一個有兩個物品的環境裡讓其探索，之後晚上睡眠剝奪6小時(正常睡眠12小時)，第二天再放入相同環境但將其中一樣物品移走。正常睡眠的小鼠會花比較多時間去探索原本有物品的地方，意即小鼠對移走物件已有記憶。但經過睡眠剝奪的小鼠不會有這種探索行為，顯示其並不記得環境有所改變。而經過操弄的小鼠即便有睡眠剝奪，其表現卻如同整晚睡眠一樣，絲毫不受影響。

         研究同時分析海馬迴突觸的可塑性，發現睡眠剝奪後那些未受到腺苷影響的小鼠比起普通小鼠有更好的突觸可塑性。這些結果都顯示腺苷是睡眠剝奪後損害記憶的重要因素，若能夠阻礙腺苷功能就能使得小鼠免受記憶損害之苦。

         這個研究幫助釐清睡眠剝奪損害記憶的路徑，基因工程的操弄結果顯示腺苷製造與膠細胞有很大關聯；藥理操弄則瞭解現海馬迴中的A1區域是接受腺苷的腦區，此結果有助於發展方法來對抗熬夜帶來的負面後果。


         不過最自然方便又舒服的方法，還是讓自己好好地睡吧。

編譯：林弘庭、蔡宇哲

外電連結

University of Pennsylvania (2011, May 18). Roots of memory impairment resulting from sleep deprivation identified. ScienceDaily. link.

原始文獻

Astrocyte-Derived Adenosine and A1 Receptor Activity Contribute to Sleep Loss-Induced Deficits in Hippocampal Synaptic Plasticity and Memory in Mice. link.

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睡眠不足將使你魅力大減

你看得出哪一邊是正常睡眠、哪一邊是熬夜未睡後所拍的嗎？

 一般人常說要睡美容覺，意即若是睡眠不充足的話看起來就會沒精神、不漂亮。這樣的說法雖普遍被大眾所接受，然而這是有研究證實的嗎？

        另一方面，人臉有數百條肌肉控制著各式各樣的表情，雖然我們可以輕易辨別出他人喜、怒、哀、樂…等基本情緒的表情，但對於更細微的狀態變化是否能夠察覺呢？就如同影集「別對我撒謊(Lie to me)」中主角可以察覺他人刻意掩飾的微表情(microexpression)一樣。

        瑞典卡羅林斯卡學院(Karolinska Institutet)的John Axelsson教授進行了一個研究，同時解答了上述兩個疑惑。他想瞭解人在熬夜沒睡後，他人是否可由臉部表情察覺出來。

        研究中找了23位健康成人(11位女性)，年齡為18-31歲，讓每人都各經歷正常睡眠與睡眠剝奪(連續31小時維持清醒)兩種操弄(兩次操弄間隔至少一週)後，在下午2-3點時拍照。兩次拍照時皆須素顏並穿著類似的服裝，以避免外在裝扮造成差異。拍照時被要求須坐直、臉部放鬆、無特殊情緒狀態下直視鏡頭，這些要求都是為了避免由非表情線索透露出兩種睡眠情境的差異。共46張照片由另外65位受試者(18-61歲，40位女性)來評斷，他們並不知道那些照片中人的狀態是正常睡眠與否，僅需針對照片中人的吸引力(attractiveness)、健康(health)與疲勞度(tiredness)三項來進行評分。

        結果發現：評分者對於熬夜未睡後所拍的照片覺得較沒吸引力，同時在健康與疲勞度上的得分都顯著低於正常睡眠時。且這三項間的相關性非常高，當照片看起來覺得不健康、疲勞的同時，就會覺得這人缺乏吸引力，這與我們一般想法是接近的。

        結論很簡單，就算你天生麗質難自棄，熬夜沒睡後不會有肌膚暗沉、黑眼圈的問題，旁人就是有辦法看出那細微的差異，這樣的影響對外觀感受而言是負面的，沒睡看起來就是不健康、沒吸引力。

         記得，下次要跟心儀的異性約會時，前一晚除了梳洗、敷面膜跟去角質外，給自己一個充足的睡眠，才能讓隔天的電力十足、吸引力滿點！

  

註：本研究作者以開放取用(open access)的方式無條件地跟所有人分享他的研究成果，這在追求點數發表的台灣是很少見的。若對學術研究與開放取用有興趣者，可見學者的智慧, 期刊的財產, 圖書館的業績...或是負擔?一文。

原始文獻

Beauty sleep: experimental study on the perceived health and attractiveness of sleep deprived people. link.

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飲酒過量會影響睡眠的回復性

       

        已知大量飲酒會在睡眠的前半段減短入睡時間、增加慢波睡眠(slow-wave sleep; SWS)以及抑制速眼動(rapid eye movement; REM)；在睡眠的後半段，速眼動睡眠增加而且睡眠會變得比較淺。一篇探討酒精對睡眠中心跳變異率(heart rate variability; HRV)影響的研究發現：「酒精會妨礙睡眠的回復功能。」

         日本秋田大學醫學院的Yohei Sagawa醫生說：「酒精會影響整個睡眠的結構。正常來說，人類在晚上睡覺時負責休息的副交感神經系統會比負責興奮的交感神經來得活躍，而我們想要了解酒精如何改變這兩者之間的互補關係。」

         美國史丹佛大學醫學院教授Seiki Nishino補充：「這個研究主題是獨特的，雖然已有一些研究會監測睡覺時的心跳變異率，但據我所知還沒有研究使用這項指標來了解酒精對睡眠時自主神經系統的影響。」

        Sagawa醫生和他的同事找來10個健康的男性大學生，他們的平均年齡是21.6歲。給他們三種不同酒精濃度的飲料，分別是：無酒精、低濃度(0.5g/kg)與高濃度(1g/kg)酒精飲料，不同濃度的測試需間隔一週。在實驗當天會24小時持續紀錄受試者的腦波(EEG)，受試者必須在上床睡覺前100分鐘喝下指定的酒精飲料，整晚睡眠紀錄會紀錄8小時，另分析心跳變異率並計算高頻波及低頻波的比值。

        Sagawa醫生說：「研究顯示酒精會抑制高頻波段的強度，且影響程度與酒精濃度有關。雖然在腦波圖上看起來飲酒之後睡眠的前半夜睡得不錯，但在評估自主神經系統的活動後會發現，睡前飲酒可能導致的是失眠而不是好眠。」

        更仔細地說，當酒精攝取量提高的時候，心跳速率跟著提高，心跳變異率各頻段的強度都會降低，同時低頻/高頻波比值會提高，這個比值被視為交感和副交感神經是否平衡的指標。由此可知心跳變異率的高頻波段強度是降低的，而這是副交感神經系統活動的指標。也就是說，酒精會抑制睡眠時副交感神經系統的活動，喝得越多，抑制程度也越高。

        Nishino教授的觀察指出：「這個研究評估了受試者單次飲酒後的立即影響，發現對健康是不好的。許多人都有飲酒的習慣，若他們長期睡眠時副交感神經系統都受到抑制，久而久之對健康的不良影響會擴大，甚至誘發許多疾病。」

        Sagawa醫生同意地說：「許多酗酒與習慣性飲酒的人有失眠的問題。攝取酒精會抑制副交感神經系統活動，而這又會與失眠有關，這裡所指得失眠包括入睡困難、早起、無深度睡眠以及容易清醒。」

        Nishino教授說：「一般人會認為睡前小酌一杯可以幫助睡眠，特別是幫助入睡。對於少量飲酒的人來說確實如此，但大量飲酒卻會降低睡眠品質以及破壞睡眠的回復功能，長期飲酒甚至會造成更大的負面影響。」

       Sagawa醫生補充：「酒精相關身心疾病的個案更需要特別注意長期飲酒對睡眠回復性造成的負面影響。」

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Alcoholism: Clinical & Experimental Research (2011, August 16). Alcohol interferes with the restorative functions of sleep. ScienceDaily. link

原始文獻

Alcohol Has a Dose-Related Effect on Parasympathetic Nerve Activity During Sleep. link

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適度睡眠和減輕壓力可幫助減重

       若你想成功減重，那麼請先減輕你的壓力並獲得足夠的睡眠。一項新研究結果指出，如果想要減重超過十磅(約4.5公斤)的話，減少自身的壓力並讓自己每晚有6-8小時的睡眠將更容易達到目的。

        此研究結果發表於International Journal of Obesity期刊上。共有約500位來自俄勒岡州和華盛頓州的受試者參與，評估睡眠、壓力、憂鬱、電視/電腦使用時間…等因子與減重的關連。先前已有許多研究指出上述因子都與肥胖有關，但較少有研究探討這些因子是否能夠用來預測減重的程度。

        研究的主要作者Charles Elder提到：「建議人們試圖要減重時，應試著擁有適量睡眠並減輕自身壓力。有些人可能只需要減少他們的預定進度並早點上床；有些人可能需要藉由運動來減輕壓力並改善睡眠；冥想也許對某些人也可以有幫助。」

        此研究共有兩個階段，在第一階段時受試者被要求在六個月內減掉十磅。如果他們成功達成目標，則繼續進行長達一年的第二階段。第二階段是探討一種穴位按摩技術 (complementary acupressure technique)與傳統的體重維持方法在效果上的差異。

        在研究的第一階段期間，所有受試者每週都要一同討論，他們被要求量體重、每天攝取熱量減少500大卡、用餐需是富含蔬果且低脂低糖、每週運動180分鐘、並且每天記錄進食情況。在此階段中持續的記錄進食情況且參與討論的人較容易達到減重目標。整個過程中受試者也需要回報自己失眠、壓力和憂鬱的程度，並記錄睡眠時數、看電視與用電腦的時間。

        研究團隊發現睡眠時數與壓力的多寡對減重來說是項很好的預測指標，而憂鬱程度和使用電腦/電視的時間則否。壓力程度較低和睡6-8小時的受試者更容易達到減重十磅的目標，且這群人約四分之三都達成目標並進入第二階段，成功人數是那些處於高壓力與每晚睡不足6小時者的兩倍。

        進入第二階段的受試者分為兩組，一組每個月上一次課，學習運用穴位按摩技術—在專注想著某個問題時(例如維持減重成果)輕柔按壓臉及後腦的穴道；另一組每個月參與一次減重支持團體，並利用傳統的營養學和運動來維持減重成果。兩組都將持續進行六個月才完成整個實驗。實驗結束後六個月再追蹤一次瞭解哪一組的體重維持效果最好，這部份的成果應會在2011年尾或2012年初發表。

        雖然有著令人驚艷的成果，但研究人員也提到由於90%的受試者都具有大學以上教育程度，並且對減重有高度動機，因此這方法不見得適用於所有人。

編譯：張翊珊、蔡宇哲

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Kaiser Permanente (2011, May 26). Moderate sleep and less stress may help with weight loss. ScienceDaily. link

原始文獻

C R Elder, C M Gullion, K L Funk, L L DeBar, N M Lindberg, V J Stevens. Impact of sleep, screen time, depression and stress on weight change in the intensive weight loss phase of the LIFE study. International Journal of Obesity, 2011 link

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睏睡時你將無法抵擋食物的誘惑

Credit: © Sally / Fotolia

        白天若是昏昏欲睡時看到誘人的高熱量食物，那麼大腦可能就會經不起誘惑。今年舉行的睡眠年會(the 25th Anniversary Meeting of the Associated Professional Sleep Societies)中所發表的一篇研究指出：當看到好吃的高熱量食物圖片時，睏睡度越高，大腦前額葉皮質的活化程度就越低。前額葉皮質為大腦中掌管抑制程序的區域，「坐懷不亂」的表現就需要此區域十分活躍才能達到。

        哈佛醫學院助理教授William Killgore博士說：「即使是健康、有充足休息的人，見到令他食指大動的食物時，大腦的抑制作用也是與他們的主觀睏睡度有關。這說明了即使是正常波動的睏睡度變化(非睡眠剝奪)也有可能影響大腦的反應。這些抑制反應相當重要，可以調控對食物的攝取量，也影響人們選擇是否要吃或是吃什麼。」

　　Killgore的研究團隊找了12位年輕的受試者，讓他們觀看高熱量食物、低熱量食物與中性(植物和石頭)等多種圖片，同時以功能性磁振造影(fMRI)掃描大腦活動情形。他們的睏睡度則以睏睡度量表(Epworth Sleepiness Scale)來加以評估。這是一份簡單的自陳量表，讓人們評估自己在某些特定情境下(如坐著看書或看電視時)，會感到睏睡甚至入睡的可能性。研究結果顯示，面對那些高熱量的食物圖片時大腦前額葉皮質中專司抑制的區域會活化，然而當睡眠越不足時(睏睡度越高)此區域的活動就會越低。

        現今社會大眾肥胖率逐漸上升，同時普遍也存在著睡眠不足的現象，因此Killgore認為這兩者間有著流行病學上的意義。而為了能解決此問題，瞭解肥胖與睡眠、大腦與飲食行為間的關連也就更加重要。

編譯：陳怡臻、蔡宇哲

外電連結

American Academy of Sleep Medicine (2011, June 13). Sleepiness may impair the brain's inhibitory control when viewing high-calorie foods. ScienceDaily.  link

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酗酒可能擾亂生理時鐘

生物體生理與行為會呈現以24小時為週期的約日節律(circadian rhythm)，這是由體內約日時鐘基因(circadian clock gene)所調節。先前動物實驗已發現長期飲酒會改變該基因的表現，而新的研究在酒精依賴(alcohol-dependent; AD)的病人身上發現約日時鐘基因的mRNA減少，此結果支持約日時鐘基因異常與長期飲酒有關。

台北醫學大學教授同時也是此篇論文作者之一的Sy-Jye Leu解釋：「約日節律會調節我們的生理功能以及行為，例如體溫、荷爾蒙分泌以及睡醒週期(sleep/wake cycle)。許多外在的表現都呈現約日節律，它是由內在時鐘系統來調控的，而此系統就是由約日時鐘基因所控制，這些基因的正常表現對人類的生存而言是必須的。」

台北市立聯合醫院精神科主治醫師郭千哲補充：「酒精依賴和約日節律異常(如睡眠與情緒的改變)有關。這篇研究十分重要，因為作者使用了臨床個案而非動物模型來了解酒精依賴個案的約日節律是否異常。」

先前的研究指出，酒精會直接影響腦部的神經傳導物質，換言之，酒精可能會影響約日時鐘基因的活動，擾亂其原本呈現約日節律的反應。透過測量mRNA的數量可以評估生物節律基因的表現，來了解長期飲酒個案是否已受影響。

Leu和她的同事檢測了22位酒精依賴個案的血液樣本，並找了12位健康人當作控制組與之比較。結果顯示酒精依賴個案身上約日時鐘基因的mRNA數量顯著低於控制組，代表長期飲酒的個案約日時鐘基因表現較差。

Leu說：「長期飲酒與破壞約日時鐘基因的正常表現有關，這些基因表現的改變與約日節律異常有關，而且可能會導致睡眠週期混亂、憂鬱症甚至癌症等生理問題。」 除此之外，已減弱的約日時鐘基因表現就算經過治療也無法回復到正常狀態，意即長期飲酒可能對約日時鐘基因造成難以回復的長遠傷害。

外電連結

Alcoholism: Clinical & Experimental Research (2010, August 25). Chronic drinking can disrupt circadian rhythms. ScienceDaily. link

原始文獻

Ming-Chyi Huang, Chia-Wei Ho, Chun-Hsin Chen, Shing-Cheng Liu, Chiao-Chicy Chen and Sy-Jye Leu. Reduced Expression of Circadian Clock Genes in Male Alcoholic Patients. Alcoholism: Clinical & Experimental Research, 24 August 2010 link

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睡一覺得知是否有心血管疾病

睡覺時手指夾著一個簡單的儀器就可得知心跳及血管功能的變化，而最新研究指出也可以藉此瞭解罹患心血管疾病風險有多大。

瑞典哥德堡大學(University of Gothenburg, Sweden)進行了一個148位受試者參與的研究，這項睡眠時簡單又沒有風險的技術檢測出超過80%的高風險心血管疾病患者，研究結果發表於Chest期刊上。

研究者利用特製的脈搏血氧儀來記錄患者睡眠時的心血管變化情形，這種記錄方式通常用於偵測特殊睡眠困擾(例如：睡眠呼吸中止症)。儀器透過手指可測量五種訊號：脈搏衰減程度、加速度、傳遞時間、呼吸時脈搏的震盪與血氧去飽和度。由這些訊號再透過特殊的演算法建立起模型，藉此評估個案的心血管疾病風險。

研究者Ludger Grote說：「我們試圖建立起一個模型來衡量個案罹患心血管疾病的風險程度。」這個方法應可以快速又簡單的辨識出高風險的心血管疾病患者，也希望能被運用在評估心血管疾病的預防效，例如：要降低多少體重、增加多少運動量才能減少心血管疾病的發生。研究團隊目前正在發展可方便攜帶的儀器以便臨床上使用，但同時也需要更多的研究來確認此方法的可行性。

外電出處

University of Gothenburg (Apr. 4, 2011) Cardiovascular Disease Can Be Detected Earlier During Sleep . ScienceDaily. link

原始文獻

Grote L, Sommermeyer D, Zou D, Eder DN, Hedner J. Oximeter-based autonomic state indicator algorithm for cardiovascular risk assessment. Chest. 2011;139(2):253-9. link

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睡眠時騰出腦袋空間以利新學習

        人們每天花三分之一的時間在睡覺，但目前仍沒有一致的結論解釋為何需要如此多的睡眠。許多研究都指出睡眠有幫助記憶的功能，而速眼動睡眠(Rapid eye movement sleep)一直都被認為是幫助記憶的主要階段。但也有不少研究者對那些平靜、無夢的非速眼動睡眠階段(non-Rapid Eye Movement sleep)很感興趣。近日美國加州大學柏克萊分校的研究者發表了一篇研究，認為這些佔了一半時間的睡眠對學習新事物也很重要，以往都低估了這些睡眠的重要性。

        在學習有關事件、情節等的訊息會先暫存在海馬迴(hippocampus)，接著再轉變為長期記憶儲存在前額葉皮質。白天所接收到的訊息先暫存在海馬迴，但是由於儲存空間有限，因此當變成長期記憶後就需要釋放海馬迴的資訊容量，才能讓我們有空間接受新訊息。這篇發表在現代生物學(Current Biology)的研究提供了睡眠紡錘波(Sleep spindle wave)可幫助記憶轉換，並解放海馬迴空間的證據。研究者之一Matthew Walker說:「這些瑣碎的拼圖都告訴我們一個相同且一致的故事，睡眠紡錘波幫助我們騰出記憶空間」。

        人們夜間睡眠分成好幾個階段，研究中提及會幫助記憶轉換的紡錘波，常發生於非速眼動睡眠的階段二，此屬於淺睡階段，約佔了一半的睡眠時間，常發生於後半夜或是睡醒前的階段。主導整個研究進行的Bryce Mander就說:「睡眠紡錘波常發生在後半夜睡眠時，因此若睡少於六小時，會減少紡錘波產生的機會，如此可能會降低學習能力。」也因為這些證據顯示後半段睡眠有助於知識的學習，因此學校開始上課的時間受到質疑。Mander說:「這些發現對於正在受教育的族群很重要，雖然學習是必須的，但晚睡和早起的作息型態讓他們沒有適當的睡眠時間。」

        這次的研究有44位年輕人參與，於中午12點時要求他們記得100組臉孔-名字的配對，這個學習作業已被確認與海馬迴有關。第一次學習後每個受試者的記憶表現相近，接著他們被隨機分派為90分鐘小睡或是持續維持清醒組，直到當晚6點時再進行另一輪的學習並測驗。結果發現那些沒有小睡的受試者表現明顯比第一次還要差，相反的那些有小睡的受試者不但表現優於清醒組，甚至表現比自己第一次學習時還要好。兩組表現此消彼長的結果，顯示了睡眠有幫助騰出記憶空間、讓學習表現更好的功能。

        研究同時也分析了小睡中的腦波，發現小睡中越多紡錘波出現，之後的記憶表現就越好。研究者認為紡錘波的發生與海馬迴-前額葉迴路有關，而此迴路亦與記憶有密切關係，因此睡眠中的紡錘波可做為學習效果好壞的表徵。
        Walker結論說:「睡眠並不只在學習後幫助記憶鞏固而已，在學習前也幫助我們騰出空間來接收新的訊息。」

編譯：林弘庭、蔡宇哲

外電出處

University of California - Berkeley (2011, March 10). As we sleep, speedy brain waves boost our ability to learn. ScienceDaily. Retrieved link

文獻連結

Bryce A. Mander, Sangeetha Santhanam, Jared M. Saletin, Matthew P. Walker. Wake deterioration and sleep restoration of human learning. Current Biology, 2011; 21 (5): R183. link

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睡眠不連續可能有害記憶

(Credit: © zergkind / Fotolia)

        夜間因照料小孩而需頻繁地睡眠中斷是新生兒父母面臨的一大考驗，許多人因此抱怨白天精神不佳，甚至有記憶衰退的現象。史丹佛大學研究者使用最新的技術--用光來控制特定腦細胞，使小鼠的睡眠片段化，進而發現睡眠不連續確實會對記憶有負面影響。

        睡眠對大腦的影響一直是未解的難題，研究者不斷地以不同實驗設計與技術來探討兩者之間的關係與影響。而最新的技術-光遺傳學(optogenetics)出現，讓研究者可以操弄特定腦細胞來影響睡眠，進而了解睡眠對腦部的影響。

        長久以來研究者都假設睡眠對於記憶是很重要的，但由於睡眠剝奪方法學上的限制，使得這方面研究難有突破。例如在動物實驗中，溫和且持續地碰觸老鼠(Gentle handling)是讓動物保持清醒的方式之一。然而鼠類對於這種身體的喚醒非常敏感，若用不斷喚醒的方式讓老鼠持續維持清醒，則可能會使牠們感受到壓力。壓力本身就會對記憶造成影響，因此就形成一個混淆變項，無法釐清對記憶的影響是睡眠剝奪或是壓力所造成。另外，任何形式的睡眠操弄都會影響到所有的睡眠特徵，不只是睡眠時數，還包含了睡眠品質、睡眠連續性和睡眠成分(速眼動睡眠和非速眼動睡眠的百分比)，而這些特徵也都與記憶有很大的關聯，因此研究者很難釐清是哪種睡眠特徵會對記憶造成影響。

        如同其他科學家一樣，史丹佛大學的研究團隊也認為破壞睡眠的連續性會影響到記憶。記憶缺損的現象常見於臨床上某些個案，像是酒精成癮和睡眠呼吸中止症的患者。他們雖然睡眠時數或其他睡眠特徵沒有太大影響，但因為有睡眠不連續的問題，可能因此產生記憶缺損的情況。因此史丹佛大學的研究團隊想知道，若在不影響睡眠時數、強度且不引發壓力的前提下，睡眠片段化是否確實會影響記憶表現。傳統的睡眠剝奪無法解決這個的問題，因此他們藉由新技術--「光遺傳學」，經由基因工程讓某些腦細胞可以被光控制，接著將這項技術用在負責轉換睡與醒的細胞上。他們發現只需要10秒鐘的光脈衝，就能讓動物在不影響其他特徵的前提下造成睡眠片段化。研究者de Lecea認為這是一個非常適當的方法來研究睡眠片段化的影響。

        操弄小鼠的睡眠後，再讓牠進行一項作業：將其放入一個有兩個物品的環境裡，其中有一個是之前曾接觸過，另一個則未曾見過。由於小鼠有喜新厭舊傾向，因此若牠對舊物品已有記憶，則會花較多時間在新物品上，反之若沒記憶則兩項物品的探索時間會差不多。結果發現正常睡眠的小鼠會花較多時間在新物品上，睡眠片段化的小鼠則花在兩者的時間差不多。 研究者Heller說：「這顯示睡眠連續性這項特徵對記憶有關鍵性的影響。」

雖然結論並無法得知人類需要睡多久才避免記憶受損，但也給了那些睡眠片段化的人一個重要的警訊--若不盡快改善睡眠問題將可能導致記憶受損。


外電出處
Stanford University Medical Center (2011, July 27). Interrupted sleep impairs memory in mice. link
文獻連結
Asya Rolls, Damien Colas, Antoine Adamantidis, Matt Carter, Tope Lanre-Amos, H. Craig Heller, and Luis de Lecea. Optogenetic disruption of sleep continuity impairs memory consolidation. Proceedings of the National Academy of Sciences, July 25, 2011 link

編譯：林弘庭、蔡宇哲

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