睡眠期间,大脑是清醒的,学习的。
作者:塔拉-海勒
2022年7月27日 - 感到健忘?最近在为把名字和脸匹配起来而苦恼?这并不一定意味着你身体不好,或者你的思维能力在消退。你可能只是没有得到足够的睡眠。
研究人员早就知道,睡眠对关系记忆至关重要,即大脑在物体、地点、人物和事件之间建立联系的能力。他们还没有确定的是在睡眠期间发生了什么,以帮助记忆建立正确的联系。
为了找到答案,加州大学圣地亚哥分校的一对调查员建立了大脑丘脑和皮层的计算机模型,并研究了这些区域在人工版的清醒状态和深度睡眠期间的活动。
在计算机建模过程中,研究人员根据神经元的活跃程度,加强或削弱了它们之间的联系。首先,他们在清醒状态下训练建模网络,使其直接将一件事与另一件事联系起来,如A+B和B+C。
然后在深度睡眠期间,他们观察了网络如何自行进行间接联想,如A+C。他们本月在《神经科学杂志》上发表了他们的发现。
研究人员之一马克西姆-巴兹诺夫博士解释说,间接联系的发生是因为与A、B和C有关的神经元都按紧密顺序发射,称为睡眠回放,这在所有三个神经元之间建立了联系。
"他在一份准备好的声明中说:"因此,在睡眠后,激活任何一个组,如A,就会激活所有其他相关组,如B和C。
丘脑是大脑中接收感官线索并对其进行理解的部分,而大脑皮层对于记忆、学习和决策至关重要。我们的神经元在清醒时接受感官输入,但在深度睡眠期间,大脑皮层才会对一天的输入做出判断。在这一过程中,大脑会重复进行称为慢波的电活动。
睡眠回放触发了突触可塑性,这种活动在神经元之间进行,使它们能够相互沟通,也是大脑创造、改变或删除记忆的主要方式。
基于计算机的模型主要帮助研究人员了解大脑中的关系记忆是如何运作的--大脑是如何将看似不相关的信息片段连接起来的。但它也揭示了在患有某些影响记忆的神经或精神疾病的人身上,如精神分裂症或自闭症谱系障碍,哪些东西可能不起作用。
他们的结果表明,找到改善患有这些疾病的人的慢波睡眠的方法可能有助于他们的大脑建立这些联系,并改善他们在记忆和联想方面的整体挑战。