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睡眠。在内存整合中的角色被取消

健康 89xy 3周前 (10-05) 17次浏览

睡眠纺锤波是睡眠第二阶段记录的一种大脑活动,它与改善大脑可塑性和巩固记忆一再相关。科学家们现在更接近于解释这种效应背后的机制。

睡眠。在内存整合中的角色被取消

新的研究已经开始解开睡眠增强记忆巩固的机制。众所周知,睡眠对我们正常的日常功能至关重要,缺乏适当的夜间睡眠会严重影响我们的认知和总体健康。例如,今日医学新闻
最近报道了一项将睡眠障碍与痴呆症联系起来的研究,以及另一项研究注意缺陷多动障碍与失眠之间的相关性。

然而,睡眠模式对行为和认知障碍影响的许多潜在机制仍然未知。

睡眠分为两类:非快速眼动(NREM)睡眠和快速眼动(快速眼动)睡眠。科学家还确定了睡眠发生的四个不同阶段。每一种都有不同的大脑活动类型。

  • 第一阶段NREM。这是指从清醒状态到睡眠状态的过渡,在此期间正常的大脑活动会变慢。这是一个轻度睡眠的阶段,人们很容易从睡眠中醒来。
  • 第二阶段NREM。这也是一个轻度睡眠的阶段,但它比之前的阶段稍深。这个阶段也是过渡阶段——这一次是从轻度初始睡眠到深度睡眠状态。它的特征是短暂的电活动爆发,其中一些被称为“睡眠纺锤波”。
  • 第三阶段NREM。这是一种深度睡眠状态,在此期间大脑活动更加缓慢。在这个阶段,肌肉完全放松,心跳和呼吸减慢。沉浸在这个阶段会让人在第二天早上感到精神焕发。
  • 雷姆。这是做梦发生的睡眠阶段。在这个阶段,大脑活动模式是混合的,脑电波有时达到峰值,有时变慢。
  • 睡眠纺锤波和“适应性大脑变化”

    德国柏林的洪堡大学和查里特大学的新兴研究着眼于睡眠纺锤波——第二阶段NREM的一部分——改善大脑可塑性的机制,或者通过形成新的神经连接来提高大脑适应和重组的能力。

    “越来越清楚的是,睡眠在大脑的适应性变化中起着重要的作用,”这项研究的主要作者、英国吉尔福德萨里大学的朱莉·塞比特博士解释道

    “我们的研究告诉我们,这些变化的很大一部分可能发生在称为纺锤波的非常短和重复的脑电波中,”她补充说。

    研究人员最近在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现。

    与睡眠纺锤体相关的树突棘

    Seibt博士和她的同事们首先对小鼠进行了研究,这些小鼠暴露在12小时的明暗交替循环中,并自由进食和饮水,然后对行为自由的大鼠进行了研究。

    研究人员使用脑电图测试来记录第二阶段NREM的睡眠纺锤波。此外,由于先前的研究表明树突钙尖峰也与大脑可塑性的改善有关,研究人员也开始测量这些。

    树突是神经元的分支接收端,允许神经细胞“拾取”电信号,在细胞间水平可检测到的钙水平是神经活动的指标。

    Seibt博士和他的团队发现,在睡眠的第二阶段,树突状钙尖峰的频率增加,它们与睡眠纺锤波有关,睡眠纺锤波与记忆形成和学习有关。

    然而,这种活动只在大脑皮层观察到,大脑皮层是大脑的外层。

    “睡眠纺锤波,”塞伯特博士解释道,“已经与人类的记忆形成联系了很长时间,但没有人知道他们在大脑中实际在做什么。”

    “现在,”她继续说,“我们知道在纺锤波期间,树突中的特定通路被激活,也许可以让我们的记忆在睡眠中得到加强。”

    研究人员希望,这些关于睡眠如何帮助记忆巩固的新见解最终可以让科学家们设计出解决记忆障碍的新方法。

    “在不久的将来,允许大脑刺激的技术可以用来刺激树突,其频率范围与纺锤体相同,”她解释道。

    “这可能会增强患有学习和记忆障碍(如痴呆症)的患者的认知功能。”

    Julie Seibt博士


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