大腦增益:睡眠期間的腦波增強可提高記憶力

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記住這一點:輕輕地增強大腦中的電波可以提高記憶力。德國研究人員發現,透過在睡眠的醫學生大腦中執行微弱的電流,他們可以提高他們在單詞回憶任務中的表現。這一發現首次證明,大腦中神經元群產生的慢波不僅僅是神經活動的副產品,而是記憶形成的關鍵。

呂貝克大學的神經科學家莉薩·馬歇爾和她的同事在13名醫學生的頭皮上安裝了電極。他們加強了所謂的非快速眼動休息期間神經元的慢波,施加了0.517毫安,頻率為0.75赫茲,這最接近於大腦在深度睡眠期間的訊號。馬歇爾的團隊在整個晚上施加了五次這種增強——每次衝擊持續五分鐘——儘管學生們睡到早上都沒有被打擾。在睡覺前,他們記住了46對單詞,平均回憶起其中的36.5個。然而,在刺激性睡眠後,他們的回憶能力提高到41.2個單詞,而對照組僅為39.5個單詞。

馬歇爾說:“慢波可能會驅動最近編碼的記憶在海馬體中重放,而海馬體是宣告性記憶的臨時儲存地。” 她指的是用於有意識地回憶事實和事件的記憶型別。重放似乎是大腦鞏固宣告性記憶的主要方法,她指出:“這種重放刺激了記憶轉移回新皮層,在那裡它們被長期儲存。” 但根據11月5日在《自然》雜誌上線上發表的論文,這種增強對涉及記住一系列手指敲擊的任務不起作用,增強其他頻率的腦波也不能改善記憶。


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這一發現加強了這樣一種觀點,即電刺激大腦可以對單個神經元產生同步效應併產生有益的效果。“不僅有健康的人更好地發揮其潛力的應用,而且腦電圖神經反饋工作已擴充套件到病理學,例如患有注意力障礙的兒童和用於治療抑鬱症的 [經顱磁刺激],”倫敦金史密斯學院的心理學家約翰·格魯澤利爾指出,他一直在訓練音樂家控制自己的腦波,從而提高表現。格魯澤利爾說,快於 0.7-0.8 赫茲的振盪“也對記憶的其他特徵有影響,例如記憶檢索和工作記憶”。

“他們表明,可以透過一種超簡單的方法,即透過頭皮進行電刺激來影響大腦活動。這種方法不需要昂貴的裝置或複雜的技術。其次,可以透過這種干預來改變行為,”羅格斯大學的神經科學家吉爾吉·布扎斯基補充道。他指出,由於原因尚不清楚,人類大約在 40 歲左右開始失去深度睡眠的能力,大約在同一時間,記憶力開始下降。“透過電刺激恢復睡眠的這個關鍵階段,”布扎斯基說,“對於恢復睡眠對記憶的下降影響來說,這確實是一個有趣的可能性。” 馬歇爾指出,德國研究人員現在正在調查這種改善可能會持續多久。睡眠中的一點衝擊可能意味著更多——並且更持久——的記憶。

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