好好睡覺，能增強(qiáng)記憶，還能讓大腦“重啟”。

這是來自Science最新一篇正經(jīng)研究！

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背課文當(dāng)天死記硬背、吼破嗓子都背不下來，睡一覺，第二天立馬背得賊順溜……

有沒有童鞋有過這樣的感受？

來自康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們證明：的確有它科學(xué)的道理！并且其中機(jī)制也被他們給完整解釋出來了。

睡覺的時(shí)候，大腦會(huì)進(jìn)行記憶鞏固，處理新記憶相關(guān)的神經(jīng)元會(huì)被重新激活，幫助你更好地記住那些記憶。

如果在睡眠中打斷這種激活，記憶會(huì)變差；深度睡眠增強(qiáng)激活，可能使記憶更好。

雖然在記憶鞏固時(shí)這些神經(jīng)元會(huì)更加活躍，但之后它們又會(huì)恢復(fù)到原來的活躍程度，不會(huì)讓大腦過載。就像是“重啟”了，第二天這些神經(jīng)元還能接著再記新的東西。

那么大腦是如何在“開機(jī)”、“重啟”的過程中保持平衡的？

一種新的腦活動(dòng)模式被發(fā)現(xiàn)了

大腦的海馬體是記憶形成、儲(chǔ)存和提取的關(guān)鍵部分，海馬體又被細(xì)分為CA1、CA2、CA3三個(gè)區(qū)域。

研究人員最近通過記錄小鼠執(zhí)行記憶任務(wù)和睡眠時(shí)，海馬體CA1、CA2和CA3區(qū)域的電生理活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了一種新的腦活動(dòng)模式。

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睡覺期間，大腦會(huì)做記憶鞏固，發(fā)生一種叫做尖波漣漪（SWR）的短暫而劇烈的腦電波活動(dòng)，將在白天學(xué)習(xí)或經(jīng)歷中的信息重新激活。

尖波指的是海馬體中的一種低頻、大振幅的電波，腦電圖看起來像一個(gè)“尖銳”的波峰，由海馬體CA3區(qū)域產(chǎn)生；漣漪指的是伴隨尖波出現(xiàn)的高頻、小振幅的快速振蕩，主要出現(xiàn)在海馬體的CA1區(qū)域。

而最新發(fā)現(xiàn)的這種腦活動(dòng)模式與SWR相反，會(huì)抑制神經(jīng)元的這種活躍，研究人員將其稱作BARR（a barrage of action potentials）。

BARR是由海馬體CA2區(qū)域產(chǎn)生的一系列動(dòng)作電位，發(fā)生在非快速眼動(dòng)睡眠（NREM）期間，即逐漸進(jìn)入深度睡眠的過程。

BARR通過一個(gè)特定的神經(jīng)回路產(chǎn)生，這個(gè)回路由CA2區(qū)域的錐體神經(jīng)元和CCK+（膽囊收縮素陽性）籃狀細(xì)胞組成。

這些CCK+籃狀細(xì)胞在BARR期間特別活躍，并且對(duì)CA1區(qū)域的神經(jīng)元活動(dòng)有抑制作用。那些在學(xué)習(xí)和SWR期間更加活躍的神經(jīng)元，在BARR期間會(huì)被更強(qiáng)烈地抑制。

如下圖，在SWR期間，CA2中的一部分神經(jīng)元（CA2ramp）先增加放電率然后沉默，而CA2phas、CA3和CA1細(xì)胞隨后強(qiáng)烈放電。

在BARR期間則相反，CA2ramp神經(jīng)元最活躍，而CA1和CA3神經(jīng)元放電率沒有顯著增加。

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此外，BARR一次持續(xù)時(shí)間300毫秒，比SWR的50毫秒時(shí)間長很多，與SWR在發(fā)生時(shí)間上相反，兩者總是在睡眠過程中頻繁交替出現(xiàn)。

雖然BARR期間會(huì)選擇性地抑制神經(jīng)元的活動(dòng)，但這種抑制作用有助于防止神經(jīng)元活動(dòng)過度同步，從而維持記憶鞏固過程中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

沒有BARR抑制作用會(huì)怎樣？

為進(jìn)一步探究，研究人員又特意識(shí)別并沉默了CCK+籃狀細(xì)胞，BARR的抑制作用被取消或減弱。

結(jié)果導(dǎo)致了一系列連鎖反應(yīng)，CA1區(qū)域的神經(jīng)元在BARR期間沒有得到適當(dāng)?shù)囊种疲瑢?dǎo)致它們的同步性異常增加。

研究人員觀察到記憶鞏固過程受損，在記憶測(cè)試中，經(jīng)過這種操作的小鼠的確表現(xiàn)出記憶力下降。

再次證實(shí)了BARR和CCK+籃狀細(xì)胞在調(diào)節(jié)記憶鞏固中起著關(guān)鍵作用，它們的正常功能對(duì)于維持記憶的穩(wěn)定性和完整性至關(guān)重要。

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BARR的發(fā)現(xiàn)不僅增進(jìn)了我們對(duì)大腦如何在睡眠中處理信息的理解，還為未來開發(fā)改善記憶鞏固的新方法提供了新思路。

研究人員認(rèn)為，更加完整地揭示調(diào)控記憶鞏固過程，可以用于應(yīng)對(duì)記憶衰退問題，例如阿爾茨海默病。

更重要的是，他們的發(fā)現(xiàn)還提供了消除負(fù)面或創(chuàng)傷性記憶的潛在方法，或許能幫助治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等相關(guān)疾病。

總的來說，好好睡覺非常重要，畢竟SWR、BARR都主要發(fā)生在非快速眼動(dòng)睡眠的深度睡眠階段。

參考鏈接：
[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado5708
[2]https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240815163626.htm