睡眠不足会扰乱记忆:原因如下

新闻ˌ消息 2024年6月12日 睡眠不足会扰乱记忆:原因如下 对老鼠的研究表明，睡眠中断后，与记忆形成有关的一个关键大脑信号会恶化。 马克斯·科兹洛夫

大脑海马神经元的荧光显微照片，显示为绿色和蓝色 海马体中的神经元（人工着色）在学习和记忆中发挥作用。鸣谢:细胞应用公司/科学图片库 当老鼠被剥夺睡眠时，一种与长期记忆有关的关键大脑信号会减弱——这可能有助于解释为什么睡眠不足会破坏记忆的形成。即使是在一夜睡眠不足后的正常睡眠也不足以修复大脑信号。 加州大学旧金山分校的神经科学家Loren Frank没有参与这项研究，他说，今天发表在《自然》杂志上的这些结果表明，存在一个“记忆处理的关键窗口”。“一旦你失去了它，你就失去了它。” 该研究的合著者、安阿伯市密歇根大学医学院的计算神经科学家卡姆兰·巴蒂说，随着时间的推移，这些发现可能会导致有针对性的治疗方法来改善记忆。 齐步走射击 大脑中的神经元很少单独行动；它们高度相互关联，经常以有节奏或重复的模式一起爆发。一种这样的模式是锐波波纹，其中一大群神经元以极端的同步性放电，然后第二大群神经元以特定的节奏一个接一个地做同样的事情。这些涟漪发生在大脑中被称为海马体的区域，海马体是记忆形成的关键。这种模式被认为有助于与大脑新皮层的交流，大脑新皮层后来储存长期记忆。 它们功能的一个线索是，其中一些涟漪是过去事件中发生的大脑活动模式的加速重现。例如，当动物造访笼子里的某个特定地点时，海马体中一组特定的神经元会一致放电，形成该地点的神经表征。随后，这些神经元可能会参与锐波涟漪——就好像它们在快速回放那段经历的片段一样。 先前的研究发现，当这些波纹受到干扰时，老鼠在记忆测试中表现不佳。当波纹延长时，他们在同一测试中的表现有所改善。这使得纽约市NYU·朗格尼健康中心的系统神经科学家捷尔吉·布兹萨基将波纹称为记忆和学习的“认知生物标志物”。他自20世纪80年代以来一直在研究这些脉冲。 研究人员还注意到，锐波波纹往往在深度睡眠和清醒时出现，睡眠中的这些波纹似乎对将短期知识转化为长期记忆尤为重要。巴蒂说，涟漪、睡眠和记忆之间的联系已得到充分证明，但很少有研究直接操纵睡眠来确定它如何影响这些涟漪，进而影响记忆。叫醒电话 为了了解睡眠不足如何影响记忆，巴蒂和他的同事们记录了七只老鼠在几周内探索迷宫时的海马体活动。研究人员经常打断一些动物的睡眠，让其他动物随意睡觉。 令巴蒂惊讶的是，被反复叫醒的老鼠比正常睡眠的老鼠具有相似甚至更高的锐波波动活动水平。但波纹的发射较弱，也不那么有组织，显示出先前发射模式的重复明显减少。在睡眠不足的动物恢复两天后，先前神经模式的重建出现反弹，但从未达到正常睡眠动物的水平。 弗兰克说，这项研究清楚地表明，“记忆在经历后会继续被处理，经历后的处理非常重要”。他补充说，这可以解释为什么考试前临时抱佛脚或开夜车可能是无效的策略。 他说，这也给研究人员上了重要的一课:鉴于睡眠正常的老鼠和睡眠不足的老鼠产生的波纹数量相似，锐波波纹的内容比数量更重要。 涟漪效应 Buzsáki说，这些发现与他的小组在3月6日发表的数据一致，该数据发现动物醒着时出现的锐波波纹可能有助于选择哪些经历进入长期记忆。 他说，睡眠不足的老鼠的杂乱无章的锐波波纹可能不允许它们有效地标记长期记忆的经历。结果，动物可能无法在以后重现这些经历的神经放电。 buzáki说，这意味着睡眠中断可以用来防止记忆进入长期存储，这对最近经历过创伤的人来说可能是有用的，比如那些患有创伤后应激障碍的人。https://doi.org/10.1038/d41586-024-01732-y参考 1.吉里，b .等人《https://doi.org/10.1038/s41586-024-07538-2自然》（2024年）。 文章 谷歌学术 2.Jadhav，S. P .，Kemere，c .，German，P. W .和Frank，L. M. Science 336，1454–1458（2012）。 文章 谷歌学术 3.Fernández-Ruiz，a .等人的《科学》364，1082–1086（2019年）。 文章 谷歌学术 4.o .埃先科，w .拉马丹，m .米勒，b .伯恩，j .萨拉，S. J .勒恩。Mem。15, 222–228 (2008). 文章 PubMed 谷歌学术 5.拉马丹，w .，埃先科，o .和萨拉，公共科学图书馆杂志4，e 6697（2009年）。 文章 谷歌学术 6.杨等。科学383，1478-1483（2024）。 文章 谷歌学术