睡眠可以帮助您的大脑为未来做好准备,现在我们知道怎么做
您的大脑不仅必须维护现有记忆的大量档案,而且还必须每天跟踪新事物。这需要在新记忆发生之前做好准备,即使在处理旧记忆时也是如此。
众所周知,睡眠对记忆很重要和学习等,但我们仍在弄清楚所涉及的许多确切机制。
传统上,它被视为一个向后的过程:我们经历了某件事,然后在随后的睡眠之夜处理和保存它的记忆,我们可以在以后随意回忆它。
然而,根据一项新的研究,睡眠似乎不仅可以帮助我们处理过去的记忆,还可以帮助我们处理未来的记忆。除了在我们睡觉时巩固和保存记忆外,该研究表明,我们的大脑也在积极准备我们记录即将发生的事件。
记忆是一种广泛的、多方面的现象,它帮助我们成为我们自己,从我们的主观角度来看,它似乎几乎是神奇的,不知何故超越了离散的组件。
但事实并非如此。在细胞水平上,称为记忆结构细胞以一种我们以后可以回忆的形式对我们的生活经历进行物理编码。
以前的研究已经清楚地表明了这一点睡眠至关重要使这个过程正常工作,但许多生理细节仍不清楚。除了存储记忆之外,我们的大脑还执行令人难以置信的处理和组织壮举,其中大部分发生在精神停机时间。
在这项新研究中,日本的研究人员试图更多地了解睡眠在记忆处理中的作用,包括为尚未发生的难忘经历做准备。
作者使用了一种用于自由移动小鼠的成像系统,该系统可以在记忆处理的各个阶段显示记忆痕迹和非记忆痕迹细胞。他们能够跟踪小鼠经历的难忘事件之前、期间和之后的神经元活动。
这为特定神经元群在各种认知条件下的行为提供了新的视角,包括小鼠在学习体验之前和之后睡觉时的行为。
结果突出了在学习后睡眠中展开的两个平行过程。首先,最初编码记忆的记忆痕迹细胞显示出可预测的再激活模式,这是大脑在睡眠期间巩固记忆的有据可查的程序的一部分。
该研究还揭示了另一个有趣的神经元群,这些神经元尚未与特定记忆相关联。这些”准 Engram 待 Be 细胞“,随着小鼠在学习后睡觉,它们变得越来越同步。后来,相同的神经元组继续编码新的、不同的记忆。
“准记忆痕迹细胞在睡眠期间与现有记忆痕迹细胞表现出更高的协同活性,这表明这种相互作用有助于塑造新的记忆网络,”说合著者 Kaoru Inokuchi,日本富山大学生物化学教授。
研究人员还开发了一个神经网络模型来模拟海马体中的活动,希望进一步阐明潜在的机制。
该模型指向突触抑郁症和缩放,已知在睡眠期间改变神经元连接的现象,对于组织这些准记忆水晶细胞可能很重要——当这些机制被禁用时,这种服务在模型中会减少。
研究发现,记忆水晶和准记忆水晶细胞在学习后睡眠中显示出有趣的共同激活,这暗示了神经网络之间对过去和即将到来的记忆的一些协调甚至数据传输。
这表明学习活动之间的睡眠质量不仅会影响我们对迄今为止所学知识的保留,还会影响我们在不久的将来保留新信息的程度。
虽然需要更多的研究,但这可能是记忆障碍教育和治疗的宝贵见解,它可能有助于发现帮助人们最大限度地提高认知能力的新方法。
“我们相信,在睡眠或睡眠模式期间纵大脑活动可能会发现通过释放大脑的潜在潜力来增强记忆的方法,”猪口说.
然而,最重要的是,这些发现增加了大量现有证据,表明我们都应该认真对待睡眠。
“我们希望人们明白,睡眠不仅仅是休息——它在大脑如何处理信息方面起着至关重要的作用,”猪口说.“考虑到这一点,我们希望每个人都能开始更加重视睡眠,并将其作为提高整体生活质量的一种方式。”
该研究发表在自然通讯.