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很久之前，科學(xué)家們就已經(jīng)注意到,，睡眠有助于人類和動(dòng)物對(duì)記憶的保留,。但是，直到最近,，神經(jīng)學(xué)家們才真正了解到幫助哺乳動(dòng)物在睡覺時(shí)鞏固記憶的確切機(jī)制,。
6 月 4 日，一項(xiàng)發(fā)表在《神經(jīng)元》雜志,、由日本筑波大學(xué)和東京大學(xué)研究人員進(jìn)行的開創(chuàng)性研究,，促進(jìn)了我們對(duì)海馬體中稱為“成年出生神經(jīng)元”（ABN）的特定神經(jīng)元如何在快速眼動(dòng)睡眠中鞏固記憶的理解。研究發(fā)現(xiàn)提供了在快速眼動(dòng)（REM）睡眠期間“成年出生神經(jīng)元”活動(dòng)與記憶鞏固之間的因果關(guān)系,。 快速眼動(dòng)睡眠,，是指在睡眠過程中有一段時(shí)間腦電波頻率變快、振幅變低,， 同時(shí)還表現(xiàn)出心率加快,、血壓升高、肌肉松弛、陰莖勃起,， 最奇怪的是眼球不停地左右擺動(dòng),。據(jù)研究，絕大多數(shù)做夢(mèng)都發(fā)生在快速動(dòng)眼睡眠期間,。
自 20 世紀(jì) 50 年代以來,，神經(jīng)科學(xué)家就懷疑，在睡眠的快速眼動(dòng)(REM)階段,，做夢(mèng)促進(jìn)了記憶的鞏固。1957 年,，芝加哥大學(xué)的 William Dement 和 Nathaniel Kleitman 發(fā)表了一項(xiàng)具有里程碑意義的研究(Dement & Kleitman, 1957),，研究顯示做夢(mèng)主要發(fā)生在 REM 睡眠期間。
2016年,，《科學(xué)》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究,，在這些研究中，科學(xué)家訓(xùn)練小鼠在一個(gè)受控環(huán)境中找到一個(gè)新物體,，在這個(gè)環(huán)境中放有兩個(gè)形狀和體積相似的物體,。被訓(xùn)練后的小鼠傾向于花更多的時(shí)間自發(fā)探索一個(gè)新物體，而不是一個(gè)熟悉的物體,，這就說明了它們對(duì)學(xué)習(xí)和回憶的利用,。
當(dāng)這些小鼠處于快速眼動(dòng)睡眠狀態(tài)時(shí)，研究人員利用光遺傳學(xué)工具關(guān)閉與記憶相關(guān)的神經(jīng)元,，以確定這是否會(huì)影響它們對(duì)記憶的鞏固,。到了第二天，同樣的小鼠沒有成功完成前一天學(xué)習(xí)的空間記憶任務(wù),。
這一結(jié)果證明,，小鼠的記憶似乎是被抹掉了，或者至少是受損了,。也就證明了在快速眼動(dòng)睡眠期間發(fā)生的特定節(jié)律腦電波活動(dòng)對(duì)情境記憶鞏固是必要的,。
2019 年，發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上的一篇有關(guān)“成年出生神經(jīng)元”在海馬體記憶中功能的研究綜述得出結(jié)論,，成年海馬體的神經(jīng)發(fā)生（即“新神經(jīng)元的誕生”）能夠產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)驗(yàn)庫,，每一個(gè)都在成熟的“成年出生神經(jīng)元”（ABN）生理學(xué)和連接性中注冊(cè)。
大多數(shù)哺乳動(dòng)物,，包括老鼠和人類,，在其生命周期中，海馬體神經(jīng)元可以發(fā)生神經(jīng)形成,。然而,，到目前為止，對(duì)于“成年出生神經(jīng)元”在快速眼動(dòng)睡眠期間鞏固記憶的作用，我們知之甚少,。
白天多運(yùn)動(dòng),，晚上做好夢(mèng)，第二天更清醒
在這項(xiàng)關(guān)于成年出生神經(jīng)元的最新研究中,，日本的研究人員使用了最先進(jìn)的光遺傳學(xué)操作和鈣成像技術(shù),，觀察“成年出生神經(jīng)元”活動(dòng)是否有助于小鼠快速眼動(dòng)睡眠期間對(duì)記憶鞏固。
論文資深作者,、國際綜合睡眠醫(yī)學(xué)研究所創(chuàng)始人 Masashi Yanagisawa 對(duì)外表示：“我們發(fā)現(xiàn),，記憶任務(wù)后，快速眼動(dòng)睡眠中最活躍的年輕成年出生神經(jīng)元在學(xué)習(xí)中最有可能活躍,。此外,，當(dāng)研究光遺傳沉默對(duì)睡眠中年輕的腦神經(jīng)元活動(dòng)的影響時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)記憶的鞏固受到了損害,?！?/span>
Yanagisawa和他的同事最新的研究表明，在快速眼動(dòng)睡眠期間,，成年出生神經(jīng)元會(huì)經(jīng)歷突觸變化,，這些變化會(huì)增加其可塑性，并使記憶鞏固更加強(qiáng)健,。
此外,，快速眼動(dòng)睡眠期間出現(xiàn)的獨(dú)特腦電波振蕩可能有助于特定的“成年出生神經(jīng)元”之間的同步，而這些神經(jīng)元是記憶鞏固的關(guān)鍵,。這一發(fā)現(xiàn)提高了我們對(duì)記憶是如何形成的整體理解,，并可能會(huì)為記憶障礙患者提供新的治療方法。
盡管這些關(guān)于“成年出生神經(jīng)元,、快速眼動(dòng)睡眠和記憶鞏固”的研究沒有探究有氧運(yùn)動(dòng)和更強(qiáng)健神經(jīng)發(fā)生之間的聯(lián)系,，但先前的動(dòng)物和人類研究已經(jīng)證實(shí)，有氧運(yùn)動(dòng)有助于大腦的健康,。
研究人員表示,，基于越來越多的證據(jù)，我們可以推測(cè),，中等強(qiáng)度到劇烈的體力活動(dòng)（MVPA）或高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（HIIT）可能幫助人們擁有更好的睡眠,，每晚擁有更多的時(shí)間在快速眼動(dòng)睡眠上，從而促進(jìn)更多“成年出生神經(jīng)元”的誕生,，并鞏固大腦記憶,。
參考資料：
https://www./neuron/pdf/S0896-6273(20)30354-8.pdf
http://www./en/research-list/p202006050900
https://www./intl/blog/the-athletes-way/202006/how-dreaming-helps-the-brain-consolidate-memories
https://www./intl/blog/the-athletes-way/201605/no-1-reason-having-vivid-dreams-benefits-your-brain
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