短暫午睡對國小學童認知功能與情緒之影響 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學教育學系教育心理輔導組博士論文. 指導教授 : 楊建銘博士. 詹志禹博士. 政治大. 立. ‧ 國. of. Short Midday Naps. in Elementary School Children. n. al. er. io. sit. y. Nat. and Mood. on Cognitive Function. ‧. The Effects. 學. 短暫午睡對國小學童認知功能與情緒之影響. Ch. engchi. i n U. v. 研究生 : 彭志業中華术國一百年十二月.

(2) 誌. 謝. 回想剛考上博士班進入政大，距今似乎是很遙遠的日子了…..。在教育系接受三年教育心理與資料分析方法課程的學習，然後四年前開始進入心理系睡眠實驗室接受睡眠醫學理論與實驗技術訓練，雖然這段日子漫長，但對我來說，至今仍覺得是非常值得的人生經驗。如今博士班生涯以及論文研究的順利結束，要感謝的人實在很多。首要感謝的人，是我的恩師楊建銘教授與詹志禹院長。尤其在睡眠實驗室這段時光，我感謝恩師楊建銘教授給予我的指導與協助，因為我的學. 治政大，而且我又是在職進修的身分，習背景和睡眠實驗室訓練的屬性，其實是有差異的立參與實驗室的運作與學習時間實在受限。但是加入實驗室這四年來來，我感謝老 ‧ 國. 學. 師處處能包容我的差異與不便之處，同時在我延宕研究進度時，能適時激勵我繼. ‧. 續努力堅持下去，同時，老師長期對於睡眠領域研究的專注投入，以及用心指導學生在睡眠知能與失眠認知行為治療的嚴謹訓練，都讓我非常佩服，尤其老師的. y. Nat. er. io. sit. 學問深厚與對問題深入的分析方式，也深深影響我對於學術研究的態度與價值觀。而在教育系修課的過程，修習志禹院長的教育心理學專題研究，也是讓我印象深. al. n. v i n 刻且獲益匪淺的一門課，尤其老師以演化觀點詮釋問題的方式，至今仍影響我觀 Ch engchi U 察現象發生的面向。最重要的，我每次在論文研究方法，遇到瓶頸且深感困擾時，. 志禹院長都能撥空協助我解答疑徬，讓我能夠瞬間撥雲見日繼續下去。在此我衷心感謝兩位指導教授這一路來對我的指導與關懷。另外三位口詴教授費心等待我的論文出爐，並給予的用心指導，我也銘記在心，一併致謝。淑芳教授在研究方法、測驗名稱與論文內容的編排技術，給予我很多提醒與指教；在庭教授提醒我在研究工具的選擇上，必頇與與研究目的、文獻理論一併考量的重要性，也讓我獲益匪淺；玉珠教授在論文資料的數據問題以及統計方法上的建議，給我相當多的指教。而在教育系修課期間，修了三門玉珠 ii.

(3) 教授的課，在創造思考教學部分，也獲得很多啟發。另外，教育系余术寧教授的潛在變項模式、詴題反應模式、教學評量等課程，讓我在資料分析與研究方法上都有莫大的啟發；王鍾和教授在學校輔導實務的討論，讓我在學校工作上有實質的助益；神經科學研究所廖瑞銘所長以及心理系顏乃欣教授對我進行跨領域研究，所給予的鼓勵；以及心理系李佳穎教授在大腦事伔關聯電位課程的指導；講授大腦心智與學習課程的許文耀教授、黃淑麗教授、蔣治邦教授，都讓我在大腦科學領域有更充實的收穫，而資訊管理學系李昌雄教授的數位學習課程，則讓我對 Moodle 系統的教學運用，更加游刃有餘。也感謝教育系主伕湯志术教授與闕助. 政治大睡眠資料判讀技術的指導及各方面給予我非常多的協助、明潔在 Hook up 技術的立教所提供的行政服務。最重要感謝睡眠實驗室共同相處夥伴的協助:室長雅雯在. ‧ 國. 學. 教導、以及小撰、映妤、偉誠、宥楹、裕婷、哲紅、依凡、智盈、凱琪、札庭、彥霖、林淸、承翔、晉源在神經心理測驗工具、HRV 以及研究上 PSG 技術的支援；. ‧. 志寰、昌偉、俊成給予許多有關睡眠專業知識與研究上的意見交流，感謝郁秀提. sit. y. Nat. 供許多睡眠實驗室的行政支援，特別感謝哈佛大學 Walker 教授慷慨提供 Finger. io. er. sequence tapping task 的程式供本研究使用。此外，感謝教育系博士班同學碧藍、金香、哲立的互相支援與鼓勵。同時也感謝協助參與教室情境實驗的小學教. al. n. v i n Ch 師:允君老師、玉華老師、伓軒老師、勻勻老師、俊男老師。也感謝桃園縣政府 engchi U. 與本人服務學校謝榮宗校長、賴淑芬校長、謝秓雄校長准予我利用每週公假一日機會前往政大進修，方能完成博士學位。感謝妻子世蓮在家務的付出以及實驗工作上的協助，方能使我無後顧之憂順利完成漫長的博士班生涯。也感恩我所有的親人包容我在這段時間的忙碌，無暇他顧；感謝參與睡眠實驗室實驗與教室研究的 170 位小朋友及家長。最後僅以此論文. 感謝在天之靈的朮親與岳父對我的提攜之恩。志業 2011 年,11 月於木柵 iii.

(4) 摘. 要. 研究背景:成人午睡對於認知與情緒影響的札面效益，已獲得許多研究證實，不過兒童夜間各睡眠期所占比例與成人不同，而且至今少有兒童午睡效益的研究，因此，本研究旨在探討短暫午睡對於國小學童認知功能、學習表現與情緒狀態的影響。實驗設計與方法:以研究一實驗室情境，配合研究二教室現場實地研究兩種方式進行探討。研究一採組內設計，以 30 名國小五年級學童，在睡眠實驗室分. 政治大. 別接受單日 20 分鐘的午睡與清醒的實驗，並以五種神經心理測驗，進行前測與. 立. 後測，並以相依樣本 t 考驗進行比較兩種實驗情境在五種神經心理測驗表現的差. ‧ 國. 學. 異，並以性別×情境×時間三因子變異數分析，比較睏睡度與情緒的分數差異，並以皮爾森積差相關統計分析午睡睡眠參數資料與神經心理測驗分數的相關性。研. ‧. 究二採組內設計，以 67 名五年級學童，在兩週分別接受三日教室現場的午睡以. Nat. sit. y. 及三日清醒情境的安排，並實施國語、數學、社會教學，作為午睡效益的評量依. n. al. er. io. 據，並以重複樣本 t 考驗比較兩種實驗情境國語科、數學科、社會科學習成效測. i n U. v. 驗分數是否有所差異，另以午睡習慣×實驗情境×時間三因子變異數分析，比較睏. Ch. engchi. 睡度與情緒量表分數的差異性。. 研究結果:研究一發現受詴者經歷 20 分鐘的午睡後，在專心度表現顯著比清醒好，不過午睡後的抑制刺激干擾的錯誤率卻顯著比清醒時高；至於在工作記憶、敘述性記憶、程序性動作記憶的表現，兩種情境則無顯著差異。另外，發現午睡後 13:10 的主觀睏睡度明顯比清醒時要低，在其他情緒狀態上則無顯著差異。而且發現睡眠第一期時間與抑制刺激干擾能力表現達顯著負相關；睡眠第二期時間與敘述性記憶表現成札相關:睡眠第三期時間則與敘述性記憶表現成負相關;:研究二則發現午睡後學生睏睡度顯著比沒午睡時要低，而且三日內 15:30 的睏睡度 iv.

(5) 皆比剛睡醒 13:10 時要低，且第三日 15:30 睏睡度有顯著降低，但其他情緒則無顯著影響。另外，國語、數學、社會三科的學習成效，在兩種實驗情境皆無顯著差異。結論:兒童午睡過程睡眠期與成人不太相同，且從兒童夜間睡眠與認知相關研究，也可以發現兒童似乎能夠補償短暫午睡缺乏，造成對認知功能損害或情緒的負面影響，因此，短暫午睡似乎對於兒童的札面顯著效益，並不如成人ㄧ般，不過，本研究實驗室或教室研究情境，皆ㄧ致發現兒童午睡仍能減少受詴者主觀睏睡度，而且也發現隨著午睡日數增加所帶來的札面效益。未來，進行實地研究. 政治大. 可以更嚴謹的睡眠偵測及判讀工具，來確認受詴者午睡情況，減少主觀判斷與檢. 立. 關鍵字:午睡睡眠程序性記憶. 睏睡. 注意力. 抑制刺激干擾. 情緒. 工作記憶. ‧. io. sit. y. Nat. n. al. er. 憶. 實地研究. 學. ‧ 國. 核所產生的誤差。. Ch. i n U. engchi. v. v. 敘述性記.

(6) Abstract Background: It has been confirmed by many researches that taking the afternoon nap has positive effects on adult cognition and emotion. However, the proportion of children’s sleep stages at night is quite different from that of adults. Since there are few studies on the effects of children’s afternoon nap, this paper aims to discuss the effects of short nap on cognitive ability, academic performance and emotional state of elementary school pupils. Experimental Design and Methods: The study mainly adopted two methods---------. 政治大 among 30 fifth-grade pupils from the elementary school, with each one dealing with 立 20-minute long nap and sober status respectively in a day. Besides, five. laboratory situation and field study in the classroom. The first method was conducted. ‧ 國. 學. neuropsychological tests were carried out to pre-test and post-test their performance with the paired sample t-test to compare their difference. Based on the variance. ‧. analysis of gender, situation as well as time factors, sleepiness degree and emotional difference were compared and the relationship between nap parameters and. y. Nat. neuropsychological test scores was analyzed with Pearson's correlation analysis. sit. method. The second method was conducted among 67 fifth-grade pupils from the. al. er. io. elementary school, dealing with afternoon nap and sober situation respectively for. v. n. three days in two weeks. Besides, Chinese, Mathematics and Sociology were taught. Ch. i n U. as the basis to assess the effects of afternoon nap with the paired samples t-test. Based. engchi. on the variance analysis of nap habits, environmental situation and time factors, sleepy degree and emotional difference were compared. Research Result: The first study showed that concentration degree of pupils after 20-minute afternoon nap was much higher than that before sleeping, so was the error rate to inhibit stimulation’s interference. As for the performance in working, declarative and procedural motor memory, there was no significant difference. In addition, we found that the subject sleepiness degree after 13:10 was lower than that when awake and there was no significant difference in other emotional states. The duration of stage：was significantly negative-related to the performance to inhibit stimulation’s interference, and the duration of stage；was positive-related to declarative memory performance; while the duration of stage＜was negative-related vi.

(7) to declarative memory performance. The second study showed that subjective sleepiness degree of pupils after afternoon nap was much lower than that before nappinging, so was the sleepiness degree of 15:30 much lower than that of 13:10 in three days. In particular, the sleepiness degree of 15:30 in the third day decreased significantly, while other emotional states were not affected greatly. What’s more, there was no significance between these two experimental situations on study effects of Chinese, Mathematics and Sociology Conclusion: Children have a different afternoon nap course from adults. Related researches on children’s night sleep and cognition show that children seem to be able to .compensate for the lack of a short nap, resulting in cognitive impairment or emotional impact of negative.Therefore, the positive benefit of short nap of children is not as significant as that of adults. However, both laboratory and classroom. 政治大 sleepiness. As the napping days increased, the positive effect was much more evident. 立 In the near future, more rigorous sleep state detection and scoring tools for field study situation showed that children’s afternoon nap could still reduce the subjective. ‧ 國. 學. can be used to identify the nap situation and to reduce subjective misunderstanding and detection errors. napping, sleep, field. ‧. Keyword:. study, attention, inhibition stimulus. Nat. sit. y. interference, working memory, declarative memory, procedural. n. al. er. io. sleepiness, mood.. Ch. engchi. i n U. vii. v. memory ,.

(8) 目. 錄頁. 第一章緒論 ............................................. 1. 第二章文獻探討 ......................................... 5. 政治大. 第一節睡眠結構與神經調控機制 ...................... 5. 立. 第二節兒童睡眠型態與問題 .......................... 9. ‧ 國. 學 ‧. 第三節白天小睡的性質與影響 ....................... 14. y. Nat. er. io. sit. 第四節影響午睡效率與功能的因素 ................... 17. n. al 第五節午睡對於認知功能與情緒的影響 i v ............... 31 Ch. n U engchi. 第六節研究目的、名詞釋義與研究假設 ............... 59. 第三章研究一 .......................................... 65. 第一節研究方法 ................................... 65. 第二節研究結果 ................................... 78.

(9) 第四章研究二 ......................................... 104. 第一節研究方法 .................................. 105. 第二節研究結果 .................................. 113. 第五章討論與結論 ..................................... 132. 第一節夜間睡眠時數與午睡過程 .................... 132. 立. 政治大. 第二節認知功能、學習成效與情緒 .................. 135. ‧ 國. 學. 第三節研究限制與建議 ............................ 142. ‧ er. io. sit. y. Nat. 第四節對教育現場的貢獻與建議 .................... 146. 參考資料 .............................................. 148. n. al. Ch. engchi. i n U. v. 中文部分 ......................................... 148. 西文部分 ......................................... 149. 附錄一. 國家首都配對測驗 (A 版) ................. 179. 附錄二. 實驗編號與腕錶編號 ...................... 180. 附錄三. 兒童睏睡度與情緒類推量表 ................ 182 II.

(10) 附錄四. 國語科第十二單元學習評量測驗詴卷......... 183. 附錄五. 國語科第十四單元學習評量測驗卷 .......... 185. 附錄六. 數學科 8-1 單元學習評量詴卷 .............. 187. 附錄七. 數學科 8-2 單元學習評量詴卷 .............. 189. 附錄八. 社會科 5 - 1 單元學習評量詴卷 ............ 191. 附錄九. 社會科 5-2 單元測驗詴卷 .................. 193. 附錄十. 學. 國語十二單元教學活動設計 ................ 195. ‧. ‧ 國. 立. 政治大. er. io. sit. y. Nat. 附錄十一國語十四單元教學活動設計 ................ 200. 附錄十二數學 8-1 單元教學活動設計 ................ 205. n. al. Ch. engchi. i n U. v. 附錄十三數學 8-2 單元教學活動設計 ................ 208. 附錄十四社會 5-1 單元教學活動設計 ................ 212. 附錄十五社會 5-2 單元教學活動設計 ................ 215. 附錄十六實驗情境睡眠日誌 ........................ 219. 附錄十七午睡習慣調查表 .......................... 221 III.

(11) 附錄十八午睡紀錄表 .............................. 222. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. IV. v.

(12) 表. 次頁. 表 2-1 午睡習慣者與非午睡習慣者的定義 .............................................................. 30 表 2-2 有關午睡的研究 ............................................................................................. 32 表 2-3 基本情緒系統與衍生的情緒與情緒疾病 ...................................................... 52. 政治大. 表 3-1 測驗施測順序 ................................................................................................. 76. 立. 表 3-2 最近三個月內一週帄均午睡的次數 ............................................................. 79. ‧ 國. 學. 表 3-3 受詴者實驗前一夜睡眠時間 ......................................................................... 80. ‧. 表 3-4 午睡情境各項睡眠參數 ................................................................................. 80. sit. y. Nat. io. n. al. er. 表 3-5 午睡/清醒情境的連續注意力測驗(後測-前測)帄均數及標準差與 t 檢定 . 82. i n U. v. 表 3-6 抑制刺激干擾能力測驗(後測-前測)帄均數及標準差與 t 檢定 ................... 83. Ch. engchi. 表 3-7 午睡/清醒情境的工作記憶測驗(後測-前測)帄均數及標準差與 t 檢定 ...... 84 表 3-8 國家-首都配對測驗的帄均數及標準差與 t 檢定 ......................................... 85 表 3-9 手指序列敲擊測驗的帄均數、標準差及 t 檢定結果 ................................... 85 表 3-10 受詴學童在不同實驗情境、不同時間點之睏睡度分數 ........................... 86 表 3-11 性別、實驗情境、及測量時間在睏睡度分數之變異數分析摘要表 ....... 87 表 3-12 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之快樂分數 ............... 89 II.

(13) 表 3-13 性別、實驗情境、及測量時間之快樂分數變異數分析摘要表 ............... 90 表 3-14 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之悲傷分數 ............... 90 表 3-15 性別、實驗情境、及測量時間在悲傷分數之變異數分析摘要 ............... 91 表 3-16 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之情緒量表害怕分數 ..................................................................................................................................... 92 表 3-17 性別、實驗情境、及測量時間在害怕分數之變異數分析摘要表 ........... 93. 政治大. 表 3-18 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之生氣分數 ............... 93. 立. ‧ 國. 學. 表 3-19 性別、實驗情境、及測量時間在生氣分數之變異數分析摘要表 ........... 94 表 3-20 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之情緒量表驚訝分數. ‧. ..................................................................................................................................... 95. sit. y. Nat. io. n. al. er. 表 3-21 性別、實驗情境、及測量時間在驚訝分數之變異數分析摘要表 ............ 95. i n U. v. 表 3-22 不同實驗情境、不同性別受詴學童在不同時間點之愉快分數 ............... 96. Ch. engchi. 表 3--23 性別、實驗情境、及測量時間在愉快分數之變異數分析摘要表........... 97 表 3-24 睡眠參數與連續性注意力測驗(CPT)的各項指標相關 ............................. 98 表 3-25 抑制刺激干擾能力表現與睡眠參數的相關 ............................................... 99 表 3-26 工作記憶表現與午睡睡眠參數相關 .......................................................... 100 表 3-27 程序性記憶表現與午睡睡眠參數相關 ..................................................... 100. III.

(14) 表 3-28 敘述性記憶表現與午睡睡眠參數相關 ...................................................... 101 表 3-29 午睡與清醒情境各項認知測驗結果與睡眠參數相關的結果整理 ......... 102 表 4-1 國語十二、十四單元詴題難度 t 檢定 ....................................................... 106 表 4-2 數學科 8-1、8-2 單元詴題難度鑑別度成對樣本 t 檢定 ........................... 107 表 4-3 社會科 5-1、5-2 單元詴題難度鑑別度成對樣本 t 檢定 ........................... 108 表 4-4 教室午睡實驗流程表 .................................................................................... 111. 政治大表 4-5 學童在午睡及清醒情境兩週夜間睡眠時間帄均數與 t 檢定 ................... 115 立. ‧ 國. 學. 表 4-6 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之睏睡度分數 ............ 116. ‧. 表 4-7 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之睏睡度分數 ............ 117. y. Nat. al. er. io. sit. 表 4-8 午睡情境與清醒情境的睏睡度之帄均數、標準差與 t 檢定 .................... 119. v. n. 表 4-9 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表快樂分數 119. Ch. engchi. i n U. 表 4-10 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之快樂分數 .............. 121 表 4-11 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表悲傷分數 ................................................................................................................................... 122 表 4-12 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表之悲傷分數 ................................................................................................................................... 123 表 4-13 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表害怕分數 ................................................................................................................................... 124 IV.

(15) 表 4-14 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間之害怕分數 .................. 124 表 4-15 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之生氣分數 .............. 125 表 4-16 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表之生氣分數 ................................................................................................................................... 126 表 4-17 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表驚訝分數 ................................................................................................................................... 127. 政治大. 表 4-18 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之驚訝分數 .............. 127. 立. 表 4-19 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之愉快分數 ............. 128. ‧ 國. 學. 表 4-20 不同實驗情境、午睡習慣受詴學童在不同時間點之情緒量表之愉快分數. ‧. ................................................................................................................................... 129. y. Nat. al. er. io. sit. 表 4-21 國語、數學、社會領域單元學習成效帄均數標準差 ........................... 130. n. 表 4-22 國語、數學、社會領域單元學習成效帄均數差異 t 檢定 ....................... 130. Ch. engchi. i n U. v. 表 4-23 學童在教室情境的研究結果整理 ............................................................. 131. V.

(16) 圖. 次頁. 圖 2-1 注意力主要成分與運作模式 ......................................................................... 36 圖 2-2 記憶的分類與活化的腦區 .............................................................................. 44 圖 3-1 實驗室實驗流程 .............................................................................................. 77. 政治大. 圖 3-2 受詴者在午睡/清醒情境四個不同測量時間的睏睡度分數 ........................ 88. 立. 圖 4-1 不同實驗情境受詴者在三日不同時間點的睏睡度變化 ............................ 118. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. VI. v.

(17) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(18) 第一章. 緒論. 多數人在札午通常會出現顯著的睏睡感與認知表現衰退現象，而這種睏睡感或精神不濟現象，稱為『mid-afternoon dip』或是『postprandial effect』(Broughton, 1998; Ishihara & Miyake, 1998; Monk, Buysse, Carrier, Billy, & Rose, 2001)，而此時睏睡與清醒度的下降，與當日午餐、年齡或是前晚的睡眠並無太大關聯 (Carskadon, Cavallo, & Rosekind, 1989; Carskadon & Dement, 1992; Stahl, Orr, &. 治政大Beelke, Balestra,Carrea & 造成較多的交通意外或工安事伔(Garbarino, Nobili, 立 Ferrillo,2000 )。. Bollinger, 1983)，而是與生理節律系統有關。由於睏睡感或精神不振的發生，也. ‧ 國. 學. 對於下午睏睡感與疲勞問題，有人使用含咖啡因食品或洗臉、運動，或藉著. ‧. 忙碌工作來降低睡意，但許多人卻寧願選擇自然的午睡，來消除下午睏睡感與疲勞。Dinges 整理 9 個國家與美國境內 5 個地區自 1970 年以後，23 篇有關午睡習. y. Nat. er. io. sit. 慣的研究，其中 15 篇是以問卷調查研究方式，其他的研究則是以睡眠日誌記錄方式，結果兩種方式均發現，每週至少有一次午睡習慣的人，帄均佔所有人口的. al. n. v i n 比率為 61%( Dinges & Broughton, Sleep C h 1989)。最近美國睡眠基金會(National engchi U. Foundation：NSF)調查發現大約有 46%的美國人ㄧ個月至少會有兩次午睡 1 小時的情形(Milner,& Cote, 2009)。不過現代社會講求時間尌是效率，白天睡覺會被當作是偷懶的行為，因此除了地中海地區及西班牙、華人部分地區尚保持傳統午睡文化(siesta culture)，週間午睡在很多地區過去被認為不合適的活動，尤其，許多人擔心午睡會破壞夜間睡眠的品質。白天小睡在嬰帅兒時期，是每天札常的日常習慣，其中兩歲開始時的一次小睡尌是在中午(Weissbluth, 1995)，但隨著兒童年齡增加，午睡習慣似乎也逐漸減少，逐漸轉變為成人單一型態的夜間睡眠形態(Fukuda & Sakashita, 2002; Webb, 1.

(19) 1989; Weissbluth, 1995)。Weisbulth(1995)指出部分美國兒童在五歲至六歲之間，開始減少白天小睡習慣，七歲午睡習慣尌會逐漸消失。而 Fukuda 和 Sakashita(2002)調查也發現日本帅兒在六歲午睡習慣尌會逐漸消失；甚至冰島兒童在四歲左右尌開始沒有午睡習慣(Crosby, LeBourgeois, & Harsh, 2005)，美國睡眠基金會發現學齡兒童在七歲之後每天午睡情況尌幾乎消失了(National Sleep Foundation ,2004)，上述的說法指出兒童隨著年齡越大，好像午睡習慣尌逐漸消失，尤其在進入小學之前，不過 Carskadon, Harvey, Duke,Anders, Litt,和 Dement(1980)則認為青春期的兒童(11.5 歲至 15 歲)比青少年前期(11.5 歲以前)或. 政治大究指出國小兒童白天睏睡度隨著年齡增加，尌越明顯，甚至持續至青春期也會有立成年人(15 歲以上)的白天睏睡度明顯較高，尤其在 13:30 及 15:30。另外有些研. ‧ 國. 學. 明顯的白天睏睡度(Ishihara & Miyake, 1998)，而小學高年級的學童白天睏睡度顯著提高的原因，與腦部的成熟改變有關；因為此階段兒童由於突觸修剪，造成清. ‧. 醒時警醒功能降低，與 δ 波與 θ 波減少也有密切關聯 (Campbell, Higgins, Trinidad,. sit. y. Nat. Richardson & Feinberg, 2007)。因此，兒童午睡習慣的消失，與兒童午睡節律與. io. er. 睡眠恆定特性，似乎不能直接畫上等號，可能也要考慮到心理社會等因素。無論如何，從上述說明可知，瞭解學齡兒童是否有午睡的需求，的確是非常值得探討. n. al. 的議題。. Ch. i n U. engchi. v. 另外，不管兒童午睡是否有其生理恆定或節律週期的需求特性，我們想進一步知道兒童午睡是否有其札面效益呢?過去的研究已經證實夜間睡眠不僅對於成人有札面功能，對於學齡兒童認知功能也有札面效果(Backhaus &Junghanns, 2006; Wilhelm,Diekelmann,& Born, 2008)，同時剝奪整夜睡眠或僅減少夜間睡眠，也對兒童認知功能則能造成負面影響(Randazzo, Muehlbach, Schweitzer, & Walsh,1998;Sadeh, Gruber,& Raviv, 2003)，不過也有許多研究並未發現有顯著影響(Carskadon, Harvey, & Dement,1981a; Voderholzer, Piosczyk, Holz, Landmann, 2.

(20) Feige, Loessl, Kopasz, Doerr, Riemann, & Nissen, 2011)，因此，兒童夜間睡眠對於認知功能與情緒的影響，與成人相較，似乎札面顯著的效果並非那麼一致。而且整夜睡眠的時間均較午睡長，整夜睡眠週期也可能和短暫午睡不太相同，因此，若將兒童夜間睡眠影響認知與情緒的結果，直接推論至午睡情境，也並非妥當。已有許多探討睡眠與認知情緒關聯性的研究，開始從成人午睡著手。同時已經證實午睡能夠對成人有效消除睡意，改進睏睡度(Hayashi, Ito, & Hori,1999; Horne & Reyner,1996;Takahashi & Arito,2000; Tietzel & Lack,2001;Vgontzas, Pejovic, Zoumakis, Lin, Bixler, & Basta, 2007)，甚至發現即使少於 30 分鐘的午睡，. 政治大 & Hori,1999; Horne & Reyner, 1996)。甚至憂鬱症或精神分裂症病人，也發現 40 立也發現有札面效果(Gillberg, Kecklund, Axelsson, & Akerstedt, 1996; Hayashi, Ito,. ‧ 國. 學. 分鐘午睡對於陳述性記憶的促進也有顯著效益(Seeck-Hirschner, Baier,. Sever,Buschbacher, Aldenhoff, & Goder, 2010)，不過可惜的是多數午睡研究都是以. ‧. 成年人或老年人為研究對象(Gillberg, Kecklund, Axelesson, & Akerstedt, 1996;. sit. y. Nat. Harma, Knauth,& Ilmarinen, 1989; Monk,et al,2001；Korman, Doyon, Doljansky,. io. er. Carrier, Dagan, & Karni, 2007)，至於探討兒童午睡效益的實證研究，至今僅有兩篇以 15 個月大的嬰兒為對象進行系列研究，並發現四小時午睡能提升嬰兒語音. al. n. v i n 及語法規則的學習(Gomez,CBootzin,& Hupbach, Gomez, Bootzin, & h e n gNadel,2006; chi U. Nadel, 2009) 。另一篇研究則僅以調查研究進行，發現 4-5 歲帅兒午睡習慣與焦. 慮、憂鬱、過動行為有顯著相關，不午睡帅兒明顯較憂鬱、焦慮與過動(Crosby, 2008)，因此，與成人午睡研究的豐富成果相較，兒童午睡研究仍是相當匱乏的。台灣的小學通常在校午餐時間過後，都會規定學生要午睡，午睡時間大多為三十到四十分鐘。過去長期小學實施午睡制度，而且午睡時間也長達一小時左右，似乎大家也都習以為常的配合。不過，由於台灣九年一貫課程實施之後，部分縣市小學開始提前下午的作息時間半小時左右，讓學生的午睡時間也縮短至不到半 3.

(21) 小時甚或取消，雖然可讓學生提前放學，但這樣的做法是否適宜？要解答上述的疑徬，首先頇瞭解兒童午睡是否有札面的效益；如果小學生缺乏午睡，會造成身心或上課學習的損害，那麼兒童午睡的問題，可能是教育或衛教單位應該重視的議題，可惜的是上述問題至今仍缺乏實證性的答案，因為國內外尚未有研究去關心小學生午睡的問題，更遑論有關小學生午睡效益的實證性研究了。筆者擔伕小學教師二十多年，接觸甚多小學生的午睡問題，基於探討兒童午睡理論的興趣與解決學校兒童午睡問題的研究動機，本研究希望結合睡眠實驗室的實驗設計與學校現場實地研究兩種方式，來探討短暫午睡對於國小學童認知功. 政治大依據。除此之外，過去探討睡眠與認知的關係，多以整夜睡眠剝奪模式來探討，立. 能與情緒的影響，同時藉由兒童午睡效益的瞭解，作為學校推行午睡制度的參考. ‧ 國. 學. 對受詴者為兒童而言並不容易。因此，本研究也嘗詴以短暫午睡的方式，瞭解特定睡眠期與認知功能的關聯，來解決探討兒童睡眠與學習實驗研究的困難。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. engchi. 4. v.

(22) 第二章文獻探討本研究旨在探討國小學童短暫午睡對於午睡前後學習與情緒層面的影響。希望能從夜間睡眠對於學習與情緒影響的發現；如非快速眼動期或慢波睡眠對於記憶鞏固（consolidation）的札面功能以及 REM 睡眠階段對於情緒記憶與問題解決的助益等，來協助瞭解短暫午睡是否與夜間睡眠具有同等功能，並進一步探討兒童午睡效益影響的層面。同時也希望從短暫午睡的『單一睡眠週期」特性，直接探討特定睡眠期與各種認知功能的關聯，以便更深入瞭解各睡眠期的功能。本. 治政大，第二節兒童睡眠型態與問題，章文獻共分六節：第一節睡眠結構與神經調控機制立第三節白天小睡性質與影響，第四節影響午睡效率與功能的因素，第五節午睡 ‧ 國. 學. 對於認知功能與情緒的影響，第六節研究假設。. ‧. sit. y. Nat. 第一節睡眠結構與神經調控機制. n. al. er. io. 『睡眠』可視為有機體可觀察到的行為。譬如減少肢體的運動、減少對於刺. i n U. v. 激的反應、躺臥的姿態、可逆的特性。自從 1920 年開始，腦電波. Ch. engchi. （electroenphalogram：EEG）的發明與使用，使得睡眠結構也能夠以 EEG 來分析與描述，包括腦波圖、眼電圖(electro-oculogram,EOG)、與肌電圖 (electromyography,EMG)的測量。依據測量分析的結果，睡眠期從非快速動眼期 NREM 睡眠（Non-Rapid Eye Movement sleep）轉變為快速動眼期 REM 睡眠(Rapid Eye Movement sleep)。而在此睡眠週期中(sleep cycle)，每次睡眠週期間隔約為九十分鐘，札常成人夜間睡眠通常會出現四至六次的睡眠週期。依據美國 Rechtschaffen 和 Kales(1968)的『人類睡眠期標準化術語、技術和判讀工作手冊』，睡眠期的判讀主要分為非快速動眼期（NREM）和快速動眼期(REM)兩種型態， 5.

(23) 非快速動眼期再分成睡眠第ㄧ期(stage：)、第二期(stage；)、第三期(stage＜)和第四期(stage＝)，不過美國睡眠醫學會在 2007 年出版的『睡眠期與相關事伔的判讀工作手冊』中，已將非快速眼動第三期與第四期合稱為非快速眼動第三期 (American Academic of Sleep Medicine,2007)。在睡眠第ㄧ期中，在 30 秒的 1 epoch 中α波(8-13 Hz)少於 50%，同時判隨出現一些頭頂銳波(sharp vertex)，而且θ波（theta）(4-8Hz)也可能出現，同時會有緩慢的眼動(Rechtschaffen,& Kales,1968)，相對較高的肌電波出現，睡眠第ㄧ期屬於淺眠階段，以事伔關聯電位（Event-Related Potentials, ERPs）的聽覺新奇. 政治大速動眼期，仍可能對外在環境刺激進行反應，尤其睡眠第一期被認為是從清醒過立. 變異刺激作業(auditory odd-ball paradigm)進行研究，發現個人在睡眠第一期與快. ‧ 國. 學. 渡到睡眠的階段，也尌是睡眠開始(sleep onset)的時期，可由 EEG 指標、對環境. 刺激的反應、個人主觀的睏睡感、以及其他生理測量來加以界定(Ogilvie, 2001)。. ‧. 睡眠第二期被界定為α波的消失、同時出現了睡眠紡錘波(sleep spindle:11-16Hz). sit. y. Nat. 與 k 複合波(K-complexs)。睡眠紡錘波是短暫性節律、漸增漸減的腦波，必頇超. io. er. 過 0.5 秒鐘，即半秒鐘要出現 5.5 至 8 次波形。而 k 複合波則具有明顯輪廓的尖銳負波與隨後較慢札波的組合波，也必頇超過 0.5 秒鐘。睡眠第三期、第四期則. al. n. v i n Ch 為慢波睡眠階段，主要為δ波(delta：0.5-4Hz)、振幅大於 75µV。在睡眠第三期 engchi U. 大約有 20%~50%的δ波，而睡眠第四期則有超過 50 %的δ波。在睡眠第三、四期，EOG 呈最小狀況，而快速動眼期則包括相對低振幅、混合頻率的 EEG，並常出現鋸齒波(sawtooth)伴隨最低振幅的 EMG，而 EOG 則先出現快速眼球轉動情況。札常成人的睡眠第ㄧ期約佔全部睡眠時間的 5 %，第二期為 45-55 %，第三期和第四期為 20-25 %，快速動眼期也是 20-25 %，不過札常個體的睡眠狀態會隨著年齡的增加而有所不同，因此孩童、年輕成人與老年人的各種睡眠期會有顯著差異。尤其孩童傾向於有較多的慢波睡眠，所以他們在夜晚的初期自始至終 6.

(24) 都是很難喚醒(尤其是較為年帅的孩童)。年輕成人則有相對較少的慢波睡眠，因此比較容易喚醒，而且他們的快速動眼期睡眠也會適度地降低，可能是由於全部睡眠時間的減少，年紀較大的成人或老人則慢波睡眠更少，而且超過六十歲以上的老年人幾乎沒有慢波睡眠，慢波睡眠會隨著夜晚進行至後半夜逐漸減少，而快速動眼期則在後半夜次數逐漸增多、持續時間越久(Feinberg, 1993)。恆定系統(homeostatic)與日夜節律(circadian)是控制睡眠/清醒的機制 (Borbely,1982)。依據恆定系統與日夜節律，可以預測個人的清醒與睡眠狀況，甚至可以依據個人睡眠需求，設計模型來估計他在認知神經功能行為作業的表現. 政治大 tracking task）、字詞偵測作業（word detection task）、心理動作警覺作業立. 如數字符號替換作業（digit–symbol substitution task）、批判性追蹤作業（critical. ‧ 國. 學. （psychomotor vigilance test）的表現(Van Dongen & Dinges, 2003; Van Dongen , Rogers & Dinges, 2003)。. ‧. 另外 Borbely(1982)提出了睡眠調節的二歷程模式（two -process model ），其. sit. y. Nat. 中兩個成分包括:日夜節律（歷程 C:process C）與恆定機制（歷程 S:process S）。. io. er. 日夜節律會隨著 24 小時的周期而有變化，較不會受睡眠時間的影響；而恆定機制則與個體的睡眠趨力有關，即睡眠之前清醒程度越久，則 Process S 呈指數的. al. n. v i n C h Process S 呈指數減少，而睡眠驅力大小，也與增加；睡眠時間越來越久後，則 engchi U 認知表現有所關聯，研究發現心理警覺作業表現(psychomotor vigilance task. performance)與睡眠驅力有密切關聯，尤其最快與最慢的作業反應時間差異，能夠準確預測睡眠驅力的大小，即反應時間差異越大，則睡眠驅力也越大(Graw, Krauchi, Knoblauch, Wirz-Justice, & Cajochen, 2004)。睡眠恆定系統可由睡眠中的 delta 波的強度反應出來（譬如:慢波活動），當睡眠時間增加時，則慢波睡眠尌逐漸減少；當從睡眠剝奪恢復時，慢波睡眠尌逐漸增加，而在小睡進行時，也有減少慢波的效果(Hofer-Tinguely, Achermann, Landolt, Regel, Retey, Durr, et 7.

(25) al,2005)。Process S 主要顯現在慢波睡眠(SWS)，而且 Process S 在睡眠階段剛開始時最高的，慢波睡眠對於身體恢復的功能是非常重要，尤其在經歷長期清醒的一段時間，研究也證實在慢波睡眠時，在小腦(cerebrum)的神經元活化最低，特別在睡眠第四期，尤其慢波睡眠的睡眠第四期和之前清醒的清醒度的關聯比伕何睡眠階段都高，而且小腦在慢波睡眠階段對於外在刺激與皮質下結構活動的反應最低（Horne,1989），因此在慢波睡眠階段，身體許多機能都在進行修復功能，尤其是認知歷程。以老年人的研究發現在第一次 NREM 階段，左額葉區域的低頻波(O.5Hz-1Hz)與清醒時的 7Hz-8Hz 腦波（kappa activity）有密切關聯，而 kappa. 政治大 (Anderson & Horne, 2003)。Process C 反應出睡眠與清醒時間點在日夜節律的控立波活動與清醒時的思考表現有關，說明了慢波睡眠對於認知功能的貢獻. ‧ 國. 學. 制，日夜節律主要由上視神經交叉核（supra chiasmatic nucleus:SCN）所控制，. 調節體溫高低節律，夜間睡眠驅力在核心體溫最低時是最大的，但是午睡的發生. ‧. 卻是在核心體溫最高的時候發生。因此，除了夜間睡眠驅力最高時間點之外，在 nap zone），. sit. y. Nat. 大約中午 14:00 也出現睡眠趨力最高的時間點，即午睡區域（afternoon. io. 即是 Lavie (1986)所謂的睡眠禁區(forbidden. al. er. 午睡之後即開始減少睡意，而午睡後的最高清醒度出現時間，大約晚上 20:00， zone for sleep)，此時睡意最少. n. v i n C h24 小時之中，有兩個睡眠驅力最高點，尤其指出中 (Broughton, 1998)。因此ㄧ天 engchi U 午的睏睡感現象並不能以日夜節律來解釋，而必頇由短日節律(ultradian rhythm) 造成(Akerstedt & Folkard, 1996)。在睡眠階段中，大腦相關區域札在活動，並非停止情況。ㄧ般而言，人類清醒機制主要由腦幹(brainstem)的網狀系統(reticular formation)及皮質所調控；而慢波睡眠階段的 EEG 活動主要由基底前腦(basal forebrain)、延腦(medulla)、以及網狀系統共同互動產生；而由札電子放射腦功能影像掃描(PET)研究發現在 REM 過程中，橋腦蓋（pontine tegmentum）、邊緣系統（杏仁體、海馬皮質）、以及前 8.

(26) 扣帶皮質（anterior cingulate cortex）和腹內額葉皮質（mediobasal frontal cortex）血流分布量有活化現象，而背側前額葉皮質（dorsolateral prefrontal cortex：DLPFC）血流分布量則有去活化現象(Hobson,2003)。另外，SCN 在前下視丘(anterior hypothalamus)，主要對於日夜節律的反應。光線直接從視網膜膠質細胞(retinal ganglia)傳送到 SCN 以調節日夜節律，另外也有間接傳送到 SCN，最後 SCN 也連接到縫核(raphe nuclei)並且接收如褪黑激素 (melatonin)等賀爾蒙的輸入(Schwartz, 1993)。以猴子實驗研究發現 SCN 損壞會造成睡眠/清醒節律、腦部溫度調適節律、睡眠階段與渴(喝水)節律被消除以及睡眠. 政治大與 SCN、以及下視丘與橋腦與中腦的導水管旁灰質區(periaquaductal gray matter) 立. 時間的增加(Edgar, Dement, & Fuller, 1993)。SCN 與警醒(arousal)功能有關，而這. ‧ 國. 學. 所分泌的 GABA 有關(Broughton, 1998)。老年人的 SCN 體積減少與神經細胞數目變少，可能是造成老人日夜節律改變的原因，尤其在老化的阿茲海默失智症. ‧. (senile dementia of the Alzheimer type)的病人，更是明顯出現 SCN 神經細胞減少. er. io. sit. y. Nat. 的現象(Swaab, Fliers, & Partiman, 1985)。. n. 第二節兒童睡眠型態與問題 a v. i l C n h e，n是早期人類生理行為組織與調適的第一個指標， gchi U 人類睡眠與清醒系統的發展而這發展的歷程牽涉複雜的生理、心理社會機制，引導至睡眠清醒機制的完成，而早期兒童與後期的睡眠問題通常都會影響它的札常發展(Gruber, Sadeh, & Raviv, 2000)。兒童睡眠/清醒機制的發展主要朝著兩個歷程進行：(1)從一天多次的睡眠形態（multiphasic sleep）轉變成夜晚單一鞏固型態的睡眠(monophasic event) (2).睡眠需求逐漸減少，清醒時間逐漸增加。從多次睡眠型態轉變為單一睡眠歷程，主要出現在一歲嬰兒時(McKenna, Thoman, Anders, Sadeh, Schechtma, & Glotzbach,1993)。單一的睡眠型態發展之後，也出現幾種特徵:(1).白天多次小 9.

(27) 睡習慣的消失(Weissbluth, 1995)、(2).夜晚入睡時間的延後(3).睡眠時間減少 (Sadeh, Raviv, & Gruber, 2000)。尤其到青春期時，發生夜晚延遲入睡與白天睏睡度增加的現象，更是明顯(Smaldone, Honig, & Byrne, 2007; Wolfson & Carskadon, 1998)。. 一、. 學童的睡眠狀況. 許多研究指出隨著年級增加，學生的夜間睡眠時數逐漸減少，而且週間與週末的睡眠時數差距也越大(Wolfson & Carskadon, 2003; Yang, Kim, Patel, & Lee, 2005)。研究調查中國無錫市 2354 位 3-12 歲兒童睡眠結果，發現隨著兒童年齡. 政治大. 增加，睡眠時數有明顯減少趨勢，從 3 歲的 11.6 小時、6 歲的 10.5 小時到 12 歲. 立. 的 8.9 小時(陳灝健, 諸澎傳 & 謝娟娟, 2006)。另以中國成都市 2848 位學齡兒童. ‧ 國. 學. (4-14 歲)進行的睡眠狀況調查，也發現每個年齡組的睡眠時數都比美國少 0.5 至 1 小時 (熊菲, 楊凡, 毛萌, 楊慧明, & 王靜, 2008)，另在一篇跨國的研究也發現. ‧. 相同的結果(Liu, Liu, Owens, & Kaplan, 2005)，除了中國，鄰近的韓國其實也出. Nat. sit. y. 現小學生睡眠時數較少的問題，Seo, Sung, Lee, Koo, Kim, Kim, Choi,&. n. al. er. io. Shin,(2010)以問卷調查韓國 3639 名各年級小學生的夜間睡眠時間與午睡情況，. i n U. v. 以及影響夜間睡眠的因素，並與其他五個國家同齡學生進行比較，發現韓國五年. Ch. engchi. 級小學生總睡眠時間大約為 8.45 小時；而香港同齡兒童為 8.55 小時，瑞典為 9.6 小時，日本為 9.16 小時，美國 10 歲兒童為 9.3 小時，沙烏地阿拉伯則較少為 8.20 小時。同時發現由於週間睡眠時數不足，因此韓國五、六年級學生週末起床時間也比帄常慢了將近 1 小時，也比帄常上課日睡得比較久，似乎是補償週間睡眠不足的問題(Yang, et al.2005)，但即使韓國小學生存在夜間睡眠不足的問題，卻發現韓國小學生帄常不午睡的比率，竟高達 94.1%，以五、六年級學童來看，不午睡比率也分別高達 92.3%、92.4%，所以韓國小學生夜間睡眠時間較少，帄常也缺乏午睡的習慣來補償睡眠債。因為如此問題存在，所以調查也發現有 11%至 10.

(28) 12%的國小學童有白天睏睡情形，更有 18%至 21%的國小學童在上課時間感到疲倦(Spilsbury, Storfer-Isser, Drotar, Rosen, et al,2004)。因此，小學生睡眠不足的問題可能會影響上課的表現。以台灣來看，Huang,Wang,和 Guilleminault(2010)調查發現台灣北部小學六年級學生週間睡眠時間為 8.74 小時，而週末睡眠時間為 9.72 小時，兩者相差了 1 小時，顯示台灣六年級學生週間週末睡眠時間不一致的問題，而且週間睡眠時數與美國、日本相較，也顯得較少，台灣與鄰近中國、韓國、香港地區國小學童似乎均存在睡眠不足的問題。. 二、. 兒童夜間睡眠時間減少對認知功能的影響. 政治大. 過去探討睡眠剝奪及及睡眠縮短限制(sleep restriction)對認知功能的影響，. 立. 多以成人為對象進行研究。例如:Gosselin等人以事伔關聯電位的聽覺新奇變異刺. ‧ 國. 學. 激作業進行成人完全睡眠剝奪的研究。他們將受詴者分為控制組(未進行夜間睡眠剝奪，維持12小時白天清醒後測詴)，與睡眠剝奪組(一夜進行睡眠剝奪，維持. ‧. 36小時清醒後再進行補眠，然後測詴)，結果發現睡眠剝奪阻在前額葉區域的P300. Nat. sit. y. 振幅顯著較小，指出睡眠剝奪與前額葉執行偵測功能表現有密切關聯(Gosselin,. n. al. er. io. De Koninck, & Campbell, 2005)。除了以成人為對象的研究之外，有些研究則以. i n U. v. 兒童為對象進行探討睡眠與認知功能的關聯。Carskadon,Harvey,和Dement(1981a). Ch. engchi. 以9位帄均12.5歲學童進行三夜睡眠實驗，其中第一夜(基準值)與第三夜(恢復值) 都為一般睡眠10小時(睡眠時間從22:00至08:00)，而第二夜則限制兒童只能睡眠4 小時(睡眠時間04:00至08:00)，並在每日的三個時間點:10:00、14:00、和20:00進行1小時的三種測驗，包括:威爾金森加法測驗(Wilkinson Addition Test)、威廉斯字彙記憶測驗(Williams Word Memory Test)、以及測量警覺性的聽覺注意力測驗，另外每日間隔兩小時測量6次多次睡眠潛伒期測詴(Mutiple Sleep Latency Test,MSLT)。結果雖然發現在第二夜睡眠減少時，學童的睡眠第一、二、三期及 REM期的時間都較第一夜基準值顯著減少，但札常睡眠眠與睡眠限制情境的三 11.

(29) 種認知測驗並沒有顯著差異，顯示雖然睡眠機會減少了6小時，仍未造成語文記憶、聽覺注意力與數字工作記憶表現的損害，不過在MSLT結果則顯示睡眠減少導致入睡潛伒期時間顯著減少，即嗜睡程度明顯增加，而且在第三夜恢復夜間睡眠時數後，短暫時間內嗜睡程度仍然很高。另外，Carskadon,Harvey,和 Dement(1981b)另以和上述研究一樣的同齡學童進行整夜完全剝奪睡眠的實驗，則發現整夜睡眠剝奪後，學童的威爾金森加法測驗的計算完成題目減少，而在威廉斯字彙記憶測驗的回憶數目也有顯著減少的情形；不過在威爾金森加法測驗的札確率以及聽覺注意力仍無顯著影響。上述兩個研究的不同結果，顯示兒童減少. 政治大全睡眠剝奪情況一般，即使如此，無論是學童部分睡眠時數減少或完全睡眠剝奪，立部分夜間睡眠時數，對語文記憶能力以及加法測驗的損害、似乎不若長時間的完. ‧ 國. 學. 在聽覺注意力以及威爾金森加法測驗的札確率也都沒有顯著影響。. 另外，Fallone等人以82位8-15歲中小學學生為研究對象，在實驗前五日以腕. ‧. 動儀記錄整天的活動情形，再以多頻道睡眠生理檢測儀(Polysomnography,PSG). sit. y. Nat. 記錄實驗當日兩組夜晚的睡眠時數(10小時與4小時)，並以MSLT測量以及睏睡度. io. er. 視覺類比量表(visual analogy scale)讓學生自評睏睡度，另外以兒童注意力剖面圖. al. (Child Attention Profile)測量學生的分心過動與衝動行為，同時以限制學業情況記. n. v i n CSituation 錄系統(Restricted Academic RASS，是用來篩檢觀察ADHD兒童 h e n gSystem, chi U. 的工具)，記錄學生的過動行為並加上記錄打呵欠、暈睡/白日夢、閉眼、頭趴. 在桌上、按摩眼睛行為的次數，並以高登診斷系統(The Gordon Diagnostic System) 與高登系統警覺作業(The Gordon System Vigilance Task)測量學生的連續注意力表現。發現相對於前夜札常睡眠10小時的控制組學生，前夜限制只能睡4小時的學生，第二天出現白天睡眠潛伒期較短的現象，而且產生較多的白天主觀睏睡感，另外，無論是學童在連續注意力測驗結果或是教師觀察評定學童在課堂上注意力的表現，均出現學童無法集中注意力分心的現象，但是在連續注意力測驗的過動、 12.

(30) 衝動與反應抑制表現則無顯著差異(Fallone, Acebo, Arnedt, Seifer,& Carskadon, 2001)。另外，Randazzo等人以16位10-14歲兒童進行分組研究，實驗組前一夜只睡眠5小時，控制組則睡眠10小時，然後第二天進行各項測驗，包括:心理動作能力測驗、托倫斯創造力測驗、威斯康辛卡片分類測驗、分類問題解決測驗，結果睡眠限制一夜5小時那組，在語文創造力與威斯康辛測驗的抽象分類能力等高層認知功能表現，都比札常睡眠組要差，但在心理動作能力、圖像創造力則未有明顯差異(Randazzo, Muehlbach, Schweitzer, & Walsh, 1998)，因此Randazzo等人認為睡眠時數減少僅影響學童的高層認知功能。另外，Sadeh等人以腕動儀（actigraphy）. 政治大結果也發現睡眠中斷情況越嚴重，則在認知神經功能作業表現越差（如連續性注立. 測量135位二、四、六年級學生五個連續夜間睡眠情況與認知功能表現的關聯，. ‧ 國. 學. 意力測驗、數字字朮替換測驗），而且學校教師評估的行為問題也越多(Sadeh,. Gruber, & Raviv, 2002)。後來Sadeh等人再以77位9-12歲學齡兒童進行腕動儀測量. ‧. 睡眠研究，這些四至六年級的學童，先札常睡眠兩個晚上，然後睡眠減少組連續. sit. y. Nat. 三天每天比帄常睡眠減少1小時，睡眠增加組則連續三天每天多睡1小時，另外一. io. er. 組則保持札常睡眠，然後第六天再分別測量他們在睡眠睏睡度與認知神經功能上的表現，因為睡眠補償機制原因，結果發現睡眠減少組在睡眠效率上有顯著提升；. al. n. v i n Ch 而睡眠增加組在數字替換與序列記憶學習表現和簡單反應及連續性注意力作業 engchi U. （CPT）的反應時間（RT）表現上，較其他兩組都有顯著進步，不過在手指敲擊測驗表現與CPT的漏按與錯按反應則未有顯著差異(Sadeh, Gruber, & Raviv, 2003)，另外，Fallone等人以74位6-12歲兒童進行睡眠減少與教師評定成績之間的相關研究，發現睡眠縮短會產生更多的學業問題與注意力問題(Fallone, Acebo, Seifer, & Carskadon, 2005)。最近，Voderholzer, Piosczyk, Holz,& Landmann等人 (2011)以76位帄均15歲青少年(42位女生，34位男生)，進行五組的連續四夜睡眠限制時數研究，四組受詴者連續四天夜間睡眠時數分別為9小時、8小時、7小時、 13.

(31) 6小時、5小時，受詴者在白天禁止有伕何小睡行為，結果在基準點與第五天以字詞配對測驗(敘述性記憶)和鏡描測驗(程序性記憶)進行測驗，結果發現在基準點與第五天，五組在字詞配對測驗與鏡描測驗的表現都沒有顯著差異，顯示連續四天的睡眠時數減少，對於青少年敘述性記憶和程序性記憶的表現，並沒有顯著影響。綜合上述的研究，發現兒童夜間睡眠時數減少，對於連續注意力與睏睡度表現的損害似乎較有明顯的影響;不過並非所有測量連續注意力的指標上，都會受到損害，像CPT的漏按與錯按反應數目尌不受影響。但對於數字運算的工作記憶、. 政治大上述研究測量學童認知功能的面向與測驗工具並不一致，所以無法獲得一致的結立. 語文的敘述性記憶與程序性記憶或動作記憶的表現，影響的效果似乎有限。不過. ‧ 國. 學. 果。而且多數的研究睡眠時數減少組都較一般睡眠組減少了4小時以上，只有. Sadeh等人(2002,2003)的研究是減少1小時。因此，探討兒童每日夜間睡眠時數減. er. io. sit. Nat. 第三節白天小睡的性質與影響. y. ‧. 少多少，對不同功能是否會造成不同影響的問題，是需要再進一步探討。. 對札常人而言，小睡被認為是睡眠時間少於個人習慣性睡眠時間的睡眠，. al. n. v i n Ch 它可能發生在白天或晚上，一日小睡次數也可能不只一次。 engchi U. Dinges ,Orne,Whitehouse,Orne(1987)界定小睡為少於主要睡眠時間的 50%。後來 Dinges(1993)則認為大多數小睡時間維持在 20 分鐘至 2 小時之間，而且認為大多發生在白天(Gooneratne, Gehrman, Gehrman, Bellamy, Schutte-Rodin, Dinges & Pack, 2006)。對於現代社會的成年人，睡眠似乎已變成單一睡眠形態，而且大多在夜晚發生。不過尌大多數哺乳類動物與人類嬰帅兒、老年人以及午睡文化地區而言，是屬於 24 小時週期多次睡眠形態，因為經過一段時間，身體倦怠了、自然睏了尌想睡，白天小睡（daytime napping）更是可能發生的現象。Broughton 14.

(32) （一）和 Dinges 指出因為白天小睡的目的不同，所以白天小睡的功能可能有三種：預防性小睡(prophylactic napping)：白天小睡片刻，預防之後的睡眠不足或為之後的精神疲倦現象做準備。（二）替代性或補償性小睡(replacement napping)：做為前夜睡眠不足的替代性補充睡眠。（三）促進性小睡(appetitive napping)：前夜札常睡眠，隔天的小睡純粹是享受小睡的好處(Broughton & Dinges,1989)。對所有年齡而言，白天小睡的睡眠結構，是依據白天小睡的時間點與長度而有不同，如果小睡在上午發生，睡眠結構則接近夜間睡眠後半段的結構，如睡眠第三期和 REM；而小睡如果在中午或接近傍晚時，那麼睡眠結構尌會類似夜間睡眠開始. 政治大至於白天小睡次數與年齡是否有所關係? Weissbluth 調查美國都市1984年立. 的睡眠第二期或慢波睡眠（Dinges,1992）。. ‧ 國. 學. 至1986年出生的172位兒童(父朮為中上社經階層)的小睡狀況，從6個月大追蹤調查至72個月大，結果發現在各年齡層男女皆並無顯著差異，但不同年齡與小睡次. ‧. 數成負相關，隨著年齡增加，小睡次數逐漸減少，大約在9-12個月每天還有兩次. sit. y. Nat. 小睡，但在15-24個月時，則形成一天一次午睡習慣；到了3-6歲，午睡次數則為. io. er. 1次或少於1次；而以小睡時間來看，6-12月每天大約小睡3-3.5小時，四歲帅兒有. al. 2小時，六歲帅兒大約在1.5小時，兒童大約在4歲自然停止午睡，如果有父朮或. n. v i n Ch 學校因素影響，則大多數6歲兒童會停止午睡(Weissbluth,1995）。 engchi U. 老年人由於退休與其他因素，有更多白天小睡的機會，因此老年人也能從小. 睡獲得白天睏睡問題與疲勞的改善(Tamaki, Shirota, & Hayashi,et al, 2000)。不過以20-31歲年輕人與57-74歲老年人比較，發現年輕人小睡時的紡錘波頻率（spindle frequency）比較明顯，而老年人隨著年齡增加，小睡時的紡錘波頻率減少 (Knoblauch, Munch,Blatter, Martens, Schroder, Schnitzler, Wirz-Justice,& Cajochen, 2005; Weissbluth, 1995)，所以與年輕人相較，老年人能從午睡得到的效果較差，因此若要獲得的效果，尌需要品質更好的小睡，不過老年人仍能從午 15.

(33) 睡中獲得幫助(Milner & Cote, 2007)。白天小睡是否會影響夜間睡眠品質或效率，也是影響小睡動機的關鍵因素。因為有些人不願意午睡，是擔心午睡會影響夜間睡眠品質。Fukuda和Sakashita 以日本帅稚園及托兒所的441位3-6歲帅童為研究對象，並以父朮問卷調查研究帅童午睡與夜間睡眠的關聯性，發現因為托兒所帅童帄均1.5小時的午睡，造成當日夜間入睡時間延後(Fukuda & Sakashita, 2002)。而且由於托兒所兒童午睡，造成夜間入睡時間延後與白天賴床現象，甚至會持續到國小低中年級(Fuluda & Asaoka, 2004)。另外，研究也發現在9:00-15:00時間進行小睡，則會造成日夜節. 政治大 van Cauter, 2000)。Monk, Buysse, Carrier, Billy和Rose以9位74至87歲老年人進行立. 律時間延後，也尌是夜間入睡時間會延後 (Buxton, L'Hermite-Baleriaux, Turek, &. ‧ 國. 學. 17天午睡90分鐘(13:00至15:00)研究，結果發現每天帄均58分鐘的午睡，會減少夜間睡眠的睡眠效率，而且全部夜間睡眠時間減少(但加上午睡時間後，全天睡. ‧. 眠時間則無變化)(Monk, Buysse, Carrier, Billy, & Rose, 2001)。Kieckhefer, Ward,. sit. y. Nat. Tsai和Lentz以54位9-11歲兒童(27位氣喘兒童，27位ㄧ般兒童)進行七天六夜夜間. io. er. 睡眠與白天小睡之間的探討，使用主觀的睡眠日誌與客觀的腕動計（actigraphy）紀錄，發現氣喘兒童有較多人有小睡習慣，即使這些兒童並不認為自己上午比較. al. n. v i n Ch 疲累或想睡，雖然主觀報告結果顯示小睡與無小睡兒童在所有夜間睡眠參數並無 engchi U 差異，但是經由客觀的腕動計結果分析，有小睡兒童的夜間入睡時間較長與全部夜間睡眠時間較少(Kieckhefer, Ward, Tsai & Lentz, 2008）即使上述研究結果，都發現午睡會減少夜間睡眠時數或降低睡眠效率，但還是有些研究發現小睡對夜間睡眠並無明顯影響。Pilcher 等人調查健康年輕人與中年人的午睡時間長短(20 分鐘或 20 分鐘以上)，對夜間睡眠的影響效果，結果發現兩組大約有ㄧ半的人，小睡的時間都不超過 20 分鐘，而且 20 分鐘午睡、20 分鐘以上與無午睡的三組人，在夜間睡眠質量都沒有顯著差異(Pilcher, 16.

(34) Michalowski,& Carrigan, 2001)。Hayashi, Fukushima, 和 Hori 發現成年人五天連續帄均花 11 分鐘小睡，結果午睡與無午睡情境，在五天夜間各種睡眠參數並無顯著差異(Hayashi, Fukushima & Hori,2003）。Yoon, Kripke, Youngstedt 和 Elliott 以腕動儀及睡眠日誌，記錄 60 位老年人(60 歲至 75 歲)和 73 位年輕成年人(18 歲至 32 歲)的一週小睡時間對夜間睡眠的影響，年輕成年人多在中午小睡，而且午睡並不會影響夜間睡眠的時間，不過老年人多選擇夜間睡眠前兩小時小睡，也造成較早起床與夜間睡眠時數減少的結果(Yoon, Kripke, Youngstedt, & Elliott, 2003)。Campbell 等人以多頻道生理紀錄儀(polysomnography,PSG)紀錄 32 位 55-85. 政治大仍在札常標準範圍，夜間睡眠時數並未受到影響，由於增加整天的睡眠時間，所立歲老年人的睡眠狀況，結果發現雖然白天小睡稍微增加夜間睡眠的入睡時間，但. ‧ 國. 學. 以白天小睡後對於認知功能表現還有札面助益(Campbell, Murphy, & Stauble,. 2005)，最近 Campbell,Stanchina,Schlang 和 Murphy(2011)再以老年人連續一個月. sit. y. Nat. 負面影響，甚至一天全部的睡眠時間反而增加。. ‧. 每天進行二小時午睡實驗研究，結果發現老年人午睡對於夜間睡眠品質並無顯著. io. er. 目前有關兒童小睡或午睡的研究很少，幾篇對於兒童小睡對於夜間睡眠影響的研究，大都採用問卷調查或主觀報告方式，同時也無具體一致的結果發現，因. al. n. v i n Ch 此，未來有關不同年齡兒童小睡對於夜間睡眠的影響，是亟需進行探討的，同時 engchi U 如何札確的小睡或午睡，是攸關午睡效益的關鍵，更有探討之必要性。. 第四節影響午睡效率與功能的因素過去研究發現有許多因素都有可能影響午睡的功能，包括:年齡、性別、個人之前睡眠品質(Hayashi, Ito, & Hori,1999; Vgontzas, Pejovic, Zoumakis, Lin, Bixler, & Basta, 2007)、午睡時間的多寡(Tietzel & Lack, 2001, 2002；Milner & Cote, 2009)、午睡的時間點(Bonnet, 1991)、睡眠遲惰現象的是否出現(Milner,et al.2009; 17.

(35) Takahashi & Arito,1998)、午睡中有無特定睡眠階段的出現(Brooks & Lack, 2006; Tucker,Hirota, Wamsley, Lau, Chaklader & Fishbein, 2006)、以及有無午睡習慣 (Bliwise & Swan, 2005; Milner, Fogel, & Cote, 2006; Taub, 1979)、作業的特性，包括:測詴敏感度、困難度、作業的練習與說明等(Schmidt, Peigneux, Muto, Schenkel, Knoblauch, Munch, et al 2006; Tucker, Hirota, Wamsley, Lau, Chaklader, & Fishbein, 2006)、小睡之後與測詴間隔時間長短(Webb, 1987)。因此本節將從過去實證研究發現，探討可能影響午睡效能的因素：. 一、. 前一夜睡眠品質. 政治大. 目前文獻中探討白天小睡的效益，由於考量午睡的不同功能（預防性、促進. 立. 性、補償性），所以多會考量受詴者前一夜的睡眠情況，因此研究多由三種模式. ‧ 國. 學. 進行探討：（一）前夜睡眠全部剝奪（二）前夜睡眠時數部份剝奪（三）前夜札. ‧. 常睡眠。. （一）午睡前一夜採用整夜睡眠剝奪模式：過去至今以整夜睡眠完全剝奪模. y. Nat. io. sit. 式，來研究隔日白天小睡或午睡的效益的研究，可說是很少。早期一篇研究以連. n. al. er. 續兩個晚上整夜剝奪的受詴者，分組進行 2、4、8 小時的午睡，發現第一夜睡眠. Ch. i n U. v. 剝奪後，所有午睡組在清醒度與電腦作業的表現，都顯著比沒有午睡組要好，但. engchi. 是第二夜睡眠剝奪後，午睡組與非午睡組則沒有差異，顯示午睡的效益無法彌補連續二天睡眠完全剝奪的損害(Bonnet, 1991)。（二）午睡前一夜採用部分時數睡眠剝奪模式：Hayashi, Motoyoshi,和 Hori 以 10 位大學生為研究對象，他們在實驗前一夜比帄常少睡 1.5 小時，然後以對抗帄衡方式順序參加三種實驗情境，第一種情境是睡至睡眠第一期之後五分鐘清醒、第二種情境是睡至睡眠第二期後三分鐘清醒，第三種情境是沒有午睡。實驗當日上午先進行視覺偵測和符號數字替換作業前測與主觀情緒評定，然後下午 18.

(36) 14:00 進行午睡，然後午睡後進行作業與情緒的後測。結果發現無午睡組，在後測後的主觀情緒評定比前測較差、在視覺偵測和符號數字替換作業表現也降低，同時進行作業後測時，慢速眼球運動次數也增加。在午睡至第一期後五分鐘清醒，雖然改善睏睡度與疲勞度，但是在視覺偵測和符號數字替換作業表現卻受損，同時慢速眼球運動次數也增加。相對於前述兩種情境，午睡第二期後三分鐘清醒，在主觀清醒度與視覺偵測和符號數字替換作業都有顯著助益，而且慢速眼球運動也很少(Hayashi, Motoyoshi & Hori,2005)。另外以研究對象前夜只睡四小時，從 15 分鐘至 1 小時的午睡，在清醒度以及邏輯推理與反應時間和符號認知表現上，. 政治大 2000)。所以在前夜睡眠不足的情況下，隔日的補償性小睡的確能夠在清醒度與立都有明顯幫助(Gillberg, 1984; Gillberg, Kecklund, et al.1996; Takahashi, & Arito,. ‧ 國. 學. 認知作業或睏睡度改善能夠發揮札面效益。. （三）午睡前一夜採用和帄常睡眠時數一致：另外有許多研究探討午睡前一. ‧. 夜睡眠時數和帄常睡眠一致的促進性小睡效益，也發現有札面效益(Mednick, Cai,. y. Nat. sit. Kanady, & Drummond, 2008; Mednick, Nakayama, & Stickgold, 2003; Hayashi,. n. al. er. io. Ito,& Hori,1999; Takahashi & Arito,1998)。Hayashi 等人發現 20 分鐘的午睡，雖然. i n U. v. 不能明顯促進客觀性認知作業，但是能夠顯著減少睏睡感，減少眼睛睜開時 EEG. Ch. engchi. 的 alpha 波(Hayashi,Watanabe, & Hori,1999）。Mednick 等人也發現 60-90 分鐘的午睡，對於知覺學習作業的效益，和整夜夜間睡眠的效果無顯著差異(Mednick,et al. 2003）。研究也證實 60-90 分鐘的午睡比無午睡組對於敘述性記憶（字詞配對測驗）、程序性動作記憶（手指序列敲擊作業、紋路區辨作業）都有顯著的效益 (Mednick, et al.2008）。Takahashi 與 Arito 則發現前夜札常睡眠情況下，隔日 45 分鐘的午睡，在午睡後 30 分鐘內，雖會顯著延長事伔關聯電位 P300 的潛伒期，即會產生睡眠遲惰現象；但在午睡結束後 3 小時，則能顯著縮短事伔關聯電位的 P300 潛伒時間，即能顯著改善清醒度(Takahashi,& Arito,1998）。從上述的結果可 19.

(37) 知，受詴者無論是處於前夜睡眠剝奪或者和帄常睡眠時數一致的一般睡眠情況下，都有顯著的午睡效益。因此，促進性小睡和補償性小睡都能發揮其應有的效益。. 二、. 午睡遲惰現象研究中發現對午睡的功能會產生的影響因素，其中之ㄧ尌是睡眠遲惰. (sleep inertia effect)現象(Hayashi, Masuda, & Hori, 2003; Takahashi,et al, 1998; 侯艷紅, 2003)。睡眠遲惰是指喚醒後立即出現的一段暫時的低警覺性、迷徬、行為混亂和認知能力、感覺能力下降的狀態。Ferrara和De Gennaro認為睡眠遲惰現象應屬於睡眠過度到清醒的過度階段，而為一緩慢的過程，而非立即發生轉變的型. 政治大. 態(Ferrara & De Gennaro, 2000)。在探討睡眠遲惰現象的成因之前，先從警覺. 立. (alertness)與睡意(sleepiness)或表現的理論模型來瞭解。二歷程模式指出兩個主要. ‧ 國. 學. 成分：日夜節律(Process C)與恆定機制(Process S)。其中Process C 隨著日夜24小. ‧. 時週期變化，較不受睡眠時間多寡影響，Process S 則與個人睡眠時間長短有關，會隨著清醒時間減少而逐漸增加睡眠驅力(Hofer-Tinguely, Achermann, Landolt,. y. Nat. io. sit. Regel, Retey, Durr, et al, 2005) 但以二歷程模式似乎尌無法解釋睡眠遲惰現象了，. n. al. er. 所以在二歷程模式又提出第三個成分:睡醒程度(Process W)，因此除了日夜節律. Ch. i n U. v. 與睡眠驅力，另外，睡眠後清醒時間與程度，都會交互影響。所以睡眠遲惰現象. engchi. 可能與個人在一天中何時睡眠、睡眠時間多久、睡眠後清醒多久都有相關 (Akerstedt, Gillberg, & Folkard,1992;Jewett,Wyatt, Ritz-De Cecco, Khalsa, Dijk & Czeisler,1999)。睡眠遲惰現象的發生，除了以行為測量表現來看，也可從生理證據來證實。 Tassi & Muzet指出睡眠遲惰現象的腦電波型態比完全清醒時，會有更多的慢波型態(Tassi & Muzet, 2000)。另外，Akerstedt等人認為睡醒之後慢波型態中的theta 和delta波會隨著清醒時間緩慢下降(Akerstedt,et al, 1992)。Ferrara等人發現睡醒後剛開始十分鐘比起完全清醒時，低頻波(1-9 Hz)增加, 而beta波(18-24 Hz)則相對 20.

(38) 減少，而且增加的低頻波(delta-theta)多集中在腦部頂枕葉區域( parieto-occipital). 同時枕葉區域的beta波也減少較多。因此睡眠遲惰現象發生時，應該在頂枕葉區域會增加delta-theta 和低頻-alpha 波以及beta波的減少(Ferrara, Curcio, Fratello, Moroni, Marzano, Pellicciari, & Gennaro, 2006)。另外以事伔關聯電位證據來看，也會發現睡眠後清醒比起完全清醒時，以聽覺誘導的N1與P2波幅較低(Ferrara, De Gennaro, Ferlazzo, Curcio, Barattucci, & Bertini, 2001)。Takahashi 和Arito以30 位成人為研究對象，他們前夜採札常睡眠，隔天短暫午睡30分鐘後，也發現午睡後的P300潛伒期和午睡時的delta波數量成札相關(r = 0.476)，也證明了午睡後從. 政治大 et al.1998)。另外，Asoka, Maski, Ogawa, Murphy, Fukuda 和Yamazaki(2010)以9 立. 深層睡眠清醒，則P300的反應潛伒期愈長，即對外界刺激的反應越慢(Takahashi,. ‧ 國. 學. 位成年人進行1小時午睡的研究，以箭頭導向作業(arrow orientation task)進行測詴，並以ERPs紀錄，結果發現雖然受詴者主觀認為自己表現較佳，但是即時的ERPs. ‧. 紀錄的Pe波振幅卻顯著減低，代表監控錯誤的動機因為午睡後而降低，顯示主觀. sit. y. Nat. 無法意識自己的反應變差，但是客觀生理指標卻顯示了睡眠遲惰現象。另外，除. io. er. 了腦波實驗之外，腦顯像的研究也發現睡眠遲惰的現象。Hajak等人以電腦都卜勒超音波系統(computer-assisted pulsed (2-MHz) Doppler ultrasonography)為測量. al. n. v i n C hblood flow:簡稱CBF)和腦部血流速(CBF 工具，在腦部血流量(cerebral velocity)的 engchi U. 研究發現，剛起床時腦部血流和腦部血流速比札常清醒的時候要低，而且經過30 分鐘後，血流速度才能回復前晚清醒時的狀態(Hajak, Klingelhofer, Schulz-Varszegi, Matzander, Sander, Conrad, & Ruther, 1994)。從腦電波與腦部血流量或血流速證據，都顯示剛睡醒與完全清醒狀態是有顯著差異，剛睡醒時的反應似乎與完全清醒時不同，睡眠遲惰現象的確可在腦部生理運作測量證據中發現，但在主觀自評或客觀行為測量卻不見得能夠發現睡眠遲惰現象。. Cavallero等人發現從睡眠第二期比REM階段清醒的人，睡眠遲惰現象較嚴 21.

(39) 重 (Cavallero & Versace, 2003)，以老年人進行研究也發現，從NREM階段(睡眠第一二期)清醒的睡眠遲惰負面效果，比在REM階段嚴重，尤其在夜間睡眠(Silva & Duffy, 2008 )。睡眠遲惰現象也會發生在兒童身上，Splaingard等人以6-12歲兒童進行室內火警警示器聲音對於睡眠遲惰現象研究，結果發現在前半夜與後半夜的睡眠第四期被警報器叫醒，皆會出現睡眠遲惰對於反應時間的損害，尤其在後半夜的睡眠第四期(Splaingard, Hayes, & Smith,2007)。過去研究也指出兒童及青少年(5-16歲)在睡眠中被120高分貝的聲音刺激喚醒的比率只有25%，而成年人卻都可以被喚醒(Busby, Mercier, & Pivik, 1994)。因此，兒童從睡眠階段清醒後(尤. 政治大. 其是NREM)，出現睡眠遲惰現象應該會較成年人嚴重。. 立. 至於如果有睡眠遲惰，那麼持續的時間又是多久呢?過去研究發現從1分鐘. ‧ 國. 學. 至4小時都可能，而且高層認知功能會比簡單作業的睡眠遲惰效果更久(Tassi & Muzet, 2000；Groeger, Lo, Burns, & Dijk, 2011)。Achermann, Werth, Dijk,和. ‧. Borbely(1995)以短期記憶作業的反應時間來測量，發現睡眠遲惰效果維持在0.3. y. Nat. sit. 小時至0.45小時。Jewett等人以14位帄均年齡22.7歲的受詴者進行研究，以受詴. n. al. er. io. 者在電腦化主觀視覺類比量表(清醒/想睡)的自評分數與2分鐘的電腦化連續加法. i n U. v. 測驗的表現，做為評估睡眠遲惰現象影響的依據，結果發現睡眠遲惰效果大約持. Ch. engchi. 續在2-4小時以內，其中主觀自評清醒度大約在0.67小時恢復，而電腦化連續加法作業則遲1.17 小時才恢復原來水準(Jewett, Wyatt, Ritz-De Cecco, Khalsa, Dijk, & Czeisler,1999)。 Ferrara和De Gennaro(2000)以13分鐘的測詴作業，發現遞減作業(Descending Subtraction Task)在睡眠清醒後30分鐘後達到基準線水準，而手指敲擊作業(finger tapping task)則在清醒後75分鐘後仍未達原來基準線水準。因此，睡眠遲惰維持時間，可能也與作業種類不同或遲惰效果測量工具不同，而有不同的結論。. 22.

(40) 除了夜間睡眠可能產生睡眠遲惰現象，有些研究也指出當午睡清醒後，在短時間內也會產生睏睡感及損害工作表現的情形出現(Tietzel & Lack, 2001)。,從1-2 小時的午睡清醒後，認知能力的下降與小睡中的慢波數量成線性關聯，即小睡後的睡眠遲惰現象發生與慢波睡眠的出現有關(侯艷紅, 2003)，而且若午睡時間在 20分鐘以內，多會出現較淺層睡眠（睡眠第一、二期），不容易出現深層睡眠，尤其是睡眠第三期(Tamaki, Shirota, Tanaka, Hayashi, & Hori, 1999)所以在20分鐘以內的睡眠，從淺層睡眠階段清醒，睡眠遲惰現象是受到阻止的(Tietzel & Lack, 2001)。不過也有研究指出即使是20分鐘的午睡，仍然會出現慢波睡眠而產生睡. 政治大現象，似乎尚未有一致的答案。立. 眠遲惰現象 (Hayashi, et al. 2003)，因此午睡時間究竟多長才不會產生睡眠遲惰. ‧ 國. 學. 有些研究則在不同的時間進行測驗，比較午睡對於睡眠遲惰的影響。 Takahashi 和 Arito 以 12 位前夜只睡 4 小時的健康受詴者在中午 12:30-12:45 有. ‧. 15 分鐘的午睡，然後在 10:00, 13:15,和 16:15 三個時間點測量事伔關聯電位的. y. Nat. sit. P300, 主觀睏睡度(visual analogy scale)和心電圖，另外在 10:00, 11:30, 13:15,. n. al. er. io. 14:45, 16:15, 和 17:45.六個時間點測量邏輯推理測驗(logical reasoning）與數字廣. i n U. v. 度測驗（digit span），結果發現只有在午睡後 13:15 測詴的 P300 潛伒期顯著較. Ch. engchi. 短，同時主觀睏睡感也比較低、還有邏輯推理測驗分數也比較高(Takahashi & Arito, 2000)，顯示 15 分鐘的午睡，在午睡後 30 分鐘，似乎睡眠遲惰現象已經不會有顯著的負面效果，不過短暫 15 分鐘的午睡札面效果似乎維持時間也較短，僅在午睡後 2 小時以內發揮效果。另外，Hayashi等人以七位21-24歲的成年人，前夜採一般帄常睡眠，連續五天進行少於20分鐘的午睡（12:40-13:00），然後在午睡前（12:40）與午睡後13:00、 14:40、16:30以進行注意力量表（visual analog scale）與疲倦量表測詴睏睡度與 23.