测量学龄前儿童午睡期间依赖睡眠的记忆巩固相关的神经机制

本方案可用于测量儿童睡眠依赖性记忆巩固，并为研究午睡对正常发育儿童陈述性记忆的益处提供了一种实用方法。该技术的结果将对幼儿教育产生影响，因为它将为幼儿园课堂中的午睡时长提供基于实证的建议。该方法的主要优势在于，可同时评估睡眠分布和睡眠结构，从而提供有关支持记忆巩固的脑状态的数据。

尽管这些方法最初是为研究学龄前儿童午睡期间的记忆巩固而开发的，但也可根据需要调整用于任何年龄组以及整夜睡眠的研究。正确的电极位置测量和准备工作对于实现低阻抗和高质量的数据至关重要，而在学龄前儿童中完成这一过程可能具有挑战性。本次操作演示将由实验室研究助理阿卡迪亚·埃威尔（Arcadia Ewell）和本杰明·温伯格（Benjamin Weinberg）与塔玛拉·阿拉德（Tamara Allard）共同完成。

使用适合儿童年龄的材料向儿童及其家长解释操作步骤后，让儿童进行一项安静的活动。使用软尺和陶瓷标记笔，测量从枕外隆凸至鼻根的距离，并在中点处做一标记；再测量一侧耳前切迹至对侧耳前切迹的距离，并在其中点处做另一标记。

这两个标记的交点即为参考点，或称CZ点。从枕外隆突向上量取鼻根至枕外隆突距离的10%，并从此点向两侧各量取耳前切迹至对侧耳前切迹距离的10%，分别标记为O3和O4点。然后从参考点向头部两侧各量取耳前切迹至对侧耳前切迹距离的20%，并在每侧分别标记为C3和C4点。

从参考点向上测量枕外隆凸至鼻根距离的20%，然后从此点向两侧分别测量两侧耳前切迹之间距离的20%。随后在该点两侧分别标记F三和F四位置。所有标记完成后，使用酒精棉签清洁第一个电极放置位置，再使用轻微研磨性的凝胶对皮肤进行去角质处理。

清除任何残留的清洁物质，并用电极膏填充电极。对于需要放置在有毛发区域的电极，额外取一滴电极膏滴在一块纱布上，然后将该纱布置于电极背面。将脑电图电极分别放置在头皮上每个标记位置、每个乳突处以及前额中央。

将右眼电图电极置于右眼外侧稍偏上方的位置，将左眼电图电极置于左眼外侧稍偏下方的位置。在右脸颊上、微笑线略上方放置一个肌电图电极，并让儿童大声说出“milk”一词，同时触摸颈部和下巴处肌肉收缩最明显的部位，在左侧相应位置（即下巴与颈部交界处略上方、靠近食管处）放置第二个肌电图电极。所有电极放置完毕后，将电极连接至记录设备，并启动记录，以确保所有电极均通过阻抗测试。

进行视空间记忆任务的编码阶段时，摆放适当数量的、适合儿童年龄的记忆刺激材料，并指导儿童逐一说出每张图片的名称。要求儿童记住每张图片在网格中的位置，随后将卡片替换为无内容的空白图片。然后依次呈现每张图片，让儿童指出该图片之前在网格中所处的位置，并告知儿童其选择的位置是否正确。

当儿童达到75%正确图像识别的阈值后，开始进行即时回忆阶段。再次逐一呈现图像，要求儿童回忆对应的方位，期间不提供视觉或语言反馈，且每个项目仅提示一次。即时回忆阶段结束后，在开始儿童常规午睡前程序之前，让儿童去上厕所。

让孩子在其惯常的午睡地点进行小睡。然后在孩子醒来后约15至30分钟内进行视空间记忆任务的延迟回忆阶段，以避免睡眠惯性，该阶段的操作方法与即刻回忆阶段相同。在完成延迟回忆评估后，使用水性喷雾清除电极。

对于使用胶带固定的电极，先用浸有婴儿油的棉垫浸透胶带，然后从胶带的角落轻轻将其揭下。在此项代表性实验中，儿童在午睡后的视空间记忆任务中的回忆准确率优于保持清醒相似时间段后的回忆准确率，表明午睡具有促进记忆的作用。此外，在前一天处于清醒状态的儿童，其记忆在随后的夜间睡眠中并未得到恢复。

值得注意的是，午睡的益处仅在习惯性午睡的儿童中具有显著性。此外，视觉空间记忆任务的表现与午睡期间多导睡眠图（PSG）记录的数据相关。具体而言，非快速眼动睡眠第二阶段中记录到的睡眠纺锤波数量越少，即时回忆的准确性越高。

重要的是，午睡后的回忆能力变化与非快速眼动睡眠第二阶段的睡眠纺锤波密度之间存在正相关关系。睡眠生理学的其他任何测量指标均未发现与记忆表现相关。尽管本文重点讨论多导睡眠图（PSG），但要全面理解依赖睡眠的记忆巩固过程，还需结合使用体动记录仪和家长报告等互补技术，以确定睡眠周期。

为了比较从午睡和保持清醒促进条件下获得的数据，重要的是使这两种条件在持续时间以及干扰性和分散注意力的内容方面尽可能相似。该技术可以增进我们对早期童年时期睡眠与记忆之间关系的理解，这一时期在发育上具有重要意义，因为儿童正从双相睡眠模式向单相睡眠模式过渡。