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    theta悖论:4-8 Hz的EEG振荡既反映睡眠压力又体现认知控制

    theta振荡(4—8赫兹)反映了警觉认知控制状态活动和睡眠剥夺,是睡眠状态下压力的标志。本研究中,我们调查了认知任务和睡眠剥夺期间中,脑电位振荡的差异。我们测量了18名年轻健康成年人(9名女性)在3种睡眠剥夺水平下执行6项任务的高密度脑电图。我们发现认知负荷和睡眠剥夺都增加了内侧前额叶皮质区域的theta功率;然而,睡眠剥夺导致了许多额叶其他部位的theta波增加。睡眠剥夺相关的theta(sdTheta)出现位置随任务不同而不同,在视觉空间任务和短时记忆任务中范围最广,在被动音乐学习任务中辅助运动区活动最强,而在空间任务时颞下回皮层最强。此外,任务行为的改变和睡眠剥夺时的theta增加相关,但是相关无任务特异性而且多重校正后不显著。总之,这些结果表示在睡眠剥夺期和认知过程中that a振荡主要发生在与当前行为无关的皮层区域。

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    经颅电刺激促进睡眠振荡及其功能耦合增强轻度认知障碍患者的记忆巩固

    阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)不仅表现为记忆功能的丧失,而且表现为睡眠生理功能显著恶化,这在轻度认知障碍(mild cognitive impairment, MCI)阶段就已经很明显。睡眠时皮层慢振荡(slow oscillations, SO;0.5-1 Hz)和丘脑皮层纺锤体活动(12-15 Hz)以及它们的时间协调性被认为是记忆形成的关键。我们研究了慢振荡经颅直流电刺激(slow oscillatory transcranial direct current stimulation, so-tDCS)的潜力,该刺激以睡眠状态依赖的方式在白天小睡期间应用,以调节9名男性和7名女性MCI患者的这些活动模式和与睡眠相关的记忆巩固。刺激显著增加了总SO(慢振荡)和纺锤功率,在SO上升阶段放大了纺锤功率,并导致EEG记录中SO和纺锤功率波动之间更强的同步性。此外,与假刺激相比,so-tDCS改善了视觉陈述性记忆,并且视觉陈述性记忆与更强的同步性相关。这些发现为MCI患者的睡眠生理障碍和记忆缺陷提供了一种耐受性良好的治疗方法,并促进了我们对离线记忆巩固的理解。

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