大脑也会断舍离:当你沉睡时,记忆和遗忘开始对决(2)
2023-05-21 来源:飞速影视
在记忆的保持中,与睡眠相关的不同的脑电波模式的作用是什么?这项新的研究着眼于这个问题,在这些理论中建立起了桥梁。
睡眠的时候大脑都发生了什么
长达数十年来,对于增强和丢失记忆的研究都主要集中在两种脑电波模式上:慢震荡(slow oscillations)和“睡眠纺锤波”(sleep spindles)。慢震荡,以高峰值和低频率为特征,扫过大部分的脑区。睡眠纺锤波是在非快速眼动睡眠期(没有快速的眼动并且一般很少做梦的睡眠阶段)每隔几秒钟出现的高频活动的爆发(bursts)。当与睡眠纺锤波相结合时,慢震荡变得对于记忆的巩固至关重要。相比之下,δ波比慢震荡略小,并且倾向于在大脑局部出现。因为慢震荡和δ波一般在睡眠中同时出现并且很难区分,通常它们一起被归为慢波。
然而识别出慢震荡和δ波之间的差异正是这篇最新发表的研究发现的关键之处。
金在京(Jaekyung Kim)和塔努吉·古拉第(Tanuj Gulati)一起工作,前者是来自加州大学旧金山分校的博士后研究员,同时也是这项研究的主要作者,后者是来自洛杉矶西达斯-西奈医学中心(Cedars-Sinai Medical Center)的生物医学科学和神经学的副教授。利用奖励机制,他们训练大鼠学习一项新的技能。这项技能涉及到在运动皮层的一种特定的神经活动。在晚上,当大鼠进入睡眠时,研究者抑制动物大脑中选定的某种脑电波模式。第二天,他们会测试大鼠对于新技能的记忆。通过检测这些记忆是得到了提升还是变得更差,研究人员可以进一步探究不同种类的脑电波的功能。
20多年前的一项在猫上的研究首次观察到了两种波之间的差异特征,金利用这些特征,用准确的判别标准在他所记录的大鼠的脑中将慢震荡从δ波中分离出来。已知在记忆的巩固中,慢震荡有着重要的作用。因此,当研究者去除了慢震荡后,大鼠的学习应该会发生退化。结果不出所料。
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慢震荡和δ波的区别—
Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine
但让研究者感到惊讶的是,当他们扰乱δ波时,他们观察到了相反的效果:大鼠的记忆提升了。
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