睡覺時你的記憶會被清除嗎?

科學家們對你小睡時大腦中發生的事情有了一個新的理論

加入我們的科學愛好者社群!

大約40年來,神經科學家一直認為,大腦透過使用“速寫板”來快速記錄一天中學習到的經驗和資訊,從而形成記憶。

在這種模型下,速記任務落在了海馬體上,海馬體是位於顳葉下方的兩個略微彎曲的大腦區域,與情景記憶有關。人們認為,在睡眠期間,海馬體中的神經元放電,驅動其資訊轉移到新皮層,新皮層是大腦皮層的頂層,充當大腦的硬碟或永久儲存倉。這種模型似乎解釋了為什麼海馬體受損的人可以回憶起舊的記憶,但無法創造新的記憶。

然而,在過去十年左右的時間裡,一些新的發現對這一觀點提出了質疑。現在又出現了一種新的理論,更加質疑這一觀點;這個理論是基於布朗大學和德國海德堡馬克斯·普朗克醫學研究所的科學家們的新研究,他們研究了麻醉小鼠的新皮層和海馬體的三個部分之間的通訊。“我們不能僅僅把海馬體看作是一個驅動新皮層的整體,”布朗大學神經科學家梅揚克·梅塔在談到該小組的發現時說。“似乎[正在發生]的是,海馬體中的所有神經元型別都顯示出新皮層的某種回聲或反回聲。它們似乎都沒有驅動新皮層。”


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


梅塔表示,這是科學家首次觀察到新皮層和海馬體之間的聯絡。在麻醉小鼠中模擬深度睡眠,研究團隊監測了新皮層以及海馬體三個區域的神經元活動:齒狀回(或輸入站)、CA1(或輸出通道)和CA3,CA3是一個由內部連結迷宮組成的區域。

他們的發現:新皮層中神經元的同步放電之後,海馬體中出現了一系列不同的反應。齒狀回中的神經元在新皮層的訊號傳送後不久被啟用,就像回聲一樣,CA3區域的細胞“回聲”微弱,而CA1中的神經元在新皮層放電時實際上變得更平靜。

在睡眠期間,海馬體不是向新皮層重放學習行為的神經元活動模式,而是對新皮層中的活動做出反應。梅塔和他的同事推測,“[新]皮層對海馬體的同步啟用會清除你最近從海馬體中學到的任何東西。”

換句話說,作者推測,記憶不是在睡眠期間轉移到新皮層,而是儲存在新皮層和海馬體中。然後,在睡眠期間,海馬體作為臨時儲存系統被清除,以便進行新一天的學習,而記憶則保留在新皮層中,新皮層提供永久儲存,就像計算機硬碟一樣。

亞利桑那大學神經系統、記憶和衰老部門主任布魯斯·麥克諾頓認為,這項新工作為謎題增添了另一塊碎片,但不認為這是一項突破。“這裡的底線是,這是一個非常非常複雜的系統,”他說,並補充說,他預計還需要20年,科學界才能完全理解記憶是如何形成和儲存的。“在解釋麻醉下完成的結果時,人們必須非常小心,”他警告說,“因為這完全不是同一個大腦。”

梅塔承認這只是一個工作假設,而不是正在發生的事情。“我們已經被這個迴路愚弄了很多次,”他說,“認為我們已經弄清楚了,那就太愚蠢了。”

© .