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Science:睡眠是如何提高知识的记忆能力的?

来源:生物谷 2017-02-13 13:05


(图片摘自www.sciencealert.com)

2017年2月13日 生物谷BIOON/ --我们都知道,如果想让白天学到的知识更加的巩固,那么最好晚上要睡个好觉。虽然很久以来科学家们已经了解我们的记忆储存于大脑的神经元连接中,但睡眠对于信息的储存以及巩固具有怎样的作用还不清楚。

如今,有两项研究能够帮助我们解释这一长久以来的谜题。

事实上,我们都很好奇为什么每天都必须要有一定的睡眠时间。最新一项假说认为睡眠能够帮助我们大脑排出白天生产出的有毒的蛋白。最近研究则表明,如果没有得到充足的睡眠,我们患心血管疾病以及II型糖尿病的风险将会有明显的提高,更别说帕金森等神经退行性疾病了。

如今,来自威斯康星大学以及约翰霍普金斯大学的研究者们提出了睡眠的另外一个好处,即它能够精细地修剪我们白天学习产生的记忆。这种所谓的"突触稳态调节理论"并不是最新的产物。来自威斯康星大学的研究者们早在10年之前就提出了这样的假说,他们认为睡眠阶段大脑神经元之间的连接将会被断开,从而将记忆变得更加清晰。

当我们经历新鲜事物时,大脑的突触连接将会发生结合的增强或减弱。而我们的记忆证实储存于上述交错连接的神经元中。神经元突触之间连接的强度与数量决定了我们记忆的效率。

生物学家们认为,建立上述的神经网络在我们清醒的阶段效率过高,因此在睡眠时需要再次进行精细的调节。

在过去四年来,生物学家们在小鼠水平进行了一系列的检测,通过分析其清醒状态与睡眠状态下神经连接的情况,他们发现睡眠时期的小鼠大脑神经连接网络的大小要比清醒状态下的小鼠小18%。

对此,他们认为接受新的信息需要额外的能量去建立新的神经连接,而睡眠能够帮助大脑复位、整合已有的信息,从而腾出多余的资源以供后续的学习。

来自约翰霍普金斯大学的研究者们则通过向小鼠的神经元突触中导入一个荧光标志物,观察发现其荧光强度的变化与神经突触连接的大小存在明显的正向相关性。进一步,他们发现

经过一系列的体内试验,研究者们认为睡眠是一项十分复杂的过程,涉及到免疫系统、消化系统等多个系统的协同作用。对此,他们也无法说清楚究竟我们睡眠的最终目的是什么。

不过,随着我们现代科技对我们作息循环的影响不断加深,我们需要越来越正视睡眠对我们的影响了。(生物谷Bioon.com)

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新闻出处:Scientists Have Figured Out How Our Brains Sharpen Our Memories While We Sleep

原始出处:de Vivo, L., et al., Ultrastructural evidence for synaptic scaling across the wake/sleep cycle. Science, 2017. 355(6324): p. 507-510.

Diering, G.H., et al., Homer1a drives homeostatic scaling-down of excitatory synapses during sleep. Science, 2017. 355(6324): p. 511-515.



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