美國西北大學（Northwestern University）最新研究表明，人們入睡後呼吸的韻律，能協調大腦內多種腦波之運作，有助強化睡前的記憶。而睡眠呼吸中止症（sleep apnea）等睡眠障礙，則可能干擾此記憶鞏固之過程，進而影響認知能力。此發現已於 12 月16 日發表在《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）。
古羅馬時代人們就已知道，睡眠可以幫助強化白天所形成的記憶。當時學者昆提利安（Quintilian）曾說道：「不知道什麼奇妙的原因，一夜好眠後，記憶會變得更加清晰」，這句話生動地描述了睡眠對記憶的神奇效應，而現代科學則稱此現象為「記憶鞏固」（memory consolidation）。
為了要鞏固記憶，睡夢中的大腦必須進行一系列複雜又精確的協同作業。此時，掌控記憶形成的「海馬迴」（hippocampus）中，有三種特定的腦波：慢波（slow waves）、紡錘波（spindles）與漣漪波（ripples），必須協調運作，但其出現時機及驅動機制一直是個謎。本次研究則發現，這些腦波並非隨機出現，而是受到呼吸韻律的驅動。
具體而言，當人們進入深度睡眠階段，呼吸節律會調控慢波與紡錘波的出現時機，它們進一步協助漣漪波同步運作。漣漪波是記憶「回放」白天重要事件的關鍵腦波，能夠將白天的記憶重新整理，並將其從短期儲存的海馬迴轉移到大腦皮質進行長期儲存。
呼吸進入穩定節奏，海馬迴內的神經活動才能有規律進行
領導本次研究的西北大學醫學院（Northwestern University Feinberg School of Medicine）神經科學教授克莉絲汀娜·澤拉諾（Christina Zelano）表示：「記憶鞏固仰賴睡眠期間腦波的協同運作，而我們的研究顯示，這個過程與呼吸節律緊密相關。」當呼吸進入穩定的節奏時，海馬迴內的神經活動才得以有規律地進行，以利強化白天所獲得的記憶。
另一位主要科學家、安德魯·謝里夫（Andrew Sheriff）博士，以自己在冰島參加學術會議的經歷解釋這個現象。他說：「當我走在陌生城市時，需要熟悉新的環境。而當我一覺醒來，總會覺得對這座城市的印象更加清晰，這顯然是熟睡時腦波同步後記憶鞏固的效果。」
這次發現不僅揭示睡眠時呼吸與記憶間的重要關聯，也對睡眠呼吸障礙患者提出警訊。睡眠呼吸中止症是常見的睡眠疾病，患者睡眠期間呼吸可能暫停，導致氧氣供應不足而影響睡眠品質。謝里夫指出：「睡眠呼吸障礙不僅讓人感到疲憊、注意力不集中，還可能干擾記憶鞏固之過程。」因此，若出現打鼾、睡眠呼吸不順等狀況，應及早就醫並接受治療，以免記憶力退化。
原來，當人們沉睡時，呼吸的節奏宛如一位隱形的指揮家，調動著大腦深處的每一絲關於記憶的線索。下一次，當您經歷「睡飽後感覺變聰明」的經驗時，您已知道這也要歸功於那看似平凡單調的呼吸節奏。
（首圖來源：pixabay）
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