睡眠剥夺对认知控制的双机制影响：来自前瞻与反应控制理论的见解

本文通过AX-CPT任务和事件相关电位（ERP）技术，系统探讨36小时睡眠剥夺（SD）对前瞻性控制（proactive control）与反应性控制（reactive control）的影响。研究发现SD虽导致两类控制能力显著下降（如BX和AY试次错误率上升），但前瞻控制仍为主导策略（PBI>0，P3/CNV/N2振幅变化）。研究为SD背景下高阶认知功能的稳定性提供了神经行为学证据，对高风险领域（如驾驶、手术）的认知干预具有实践意义。

　　

Highlight

睡眠剥夺（SD）显著损害行为表现，但其对高阶认知控制的影响机制尚未明确。本研究通过双机制控制理论（DMC）框架，结合AX-CPT任务和事件相关电位（ERP），揭示SD对前瞻与反应控制模式的差异化影响。

Behavioral result

行为结果如图3所示，三种SD阶段下的任务表现存在显著差异。重复测量方差分析显示，SD阶段主效应显著（F(2,64)=17.11, p<.001, η_p²=.371），试次类型主效应显著（F(1,32)=28.29, p<.001, η_p²=.494）。事后分析表明，24小时（SD-24: M=0.132, SEM=0.019）和36小时（SD-36: M=0.112, SEM=0.014）SD后的错误率显著上升。

Discussion

本研究通过AX-CPT和ERP技术，系统分析了36小时睡眠剥夺（SD）对认知控制的影响。结果发现SD显著损害了前瞻控制与反应控制（表现为BX和AY试次错误率增加），但出乎意料的是，参与者在整个SD期间持续偏好前瞻控制策略（通过积极的前瞻行为指数PBI、A线索诱发的更小P3和更大CNV振幅，以及AY试次中更大的N2和更小P3振幅证实）。这一发现挑战了传统假设，表明即使在高强度SD下，大脑仍倾向于维持目标导向的认知策略。

Conclusion

本研究通过DMC理论框架，揭示了36小时睡眠剥夺对认知控制的双重损害效应，同时强调了前瞻控制在SD条件下的稳定性。结合行为与ERP指标，本研究为SD背景下认知策略的适应性提供了新见解，对需要高度认知灵活性的实际场景（如夜间作业、紧急决策）具有重要启示。