神經元在睡眠中逆向放電

異常的腦細胞活動可能是記憶強化的基礎

加入我們的科學愛好者社群!

研究人員長期以來都知道睡眠對於形成和保留記憶至關重要,但這個過程如何運作仍然是一個謎。三月份發表的一項研究表明,涉及神經元逆向放電的奇怪電活動在其中發揮了作用。

神經元活動通常需要感官輸入——例如,味覺或嗅覺——這些輸入被神經元的樹突接收,然後作為電化學資訊透過長軸突傳遞到其他細胞。然而,大腦在睡眠期間基本上與感官輸入隔絕。相反,有證據表明,在睡眠期間,神經元受大腦中像波浪一樣傳播的電脈衝控制。2011 年,研究人員發現,這些電波導致海馬體(與記憶有關的主要大腦區域)中的神經元在睡眠期間逆向放電,將電訊號從它們的軸突發送到它們自己的樹突,而不是其他細胞。這項發表在《美國國家科學院院刊》上的新研究證實了這種異常行為,並表明逆向放電會削弱樹突接收來自其他神經元輸入的能力。

美國國立衛生研究院的實驗室主任、這項研究的共同作者 R. 道格拉斯·菲爾茲與神經科學家奧列娜·布卡洛和其他同事一起表示,削弱神經連線可能具有雙重目的。作者認為,逆向放電有助於加強鄰近細胞的電訊號,這對於鞏固記憶是必要的,並且可以釋放大腦空間,以便在醒來時儲存新的記憶。


關於支援科學新聞

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,您正在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。


這項研究是在從小鼠大腦中提取的樣本中進行的,但人們認為睡眠也會在人類神經元中誘導逆向放電。事實上,菲爾茲說,這種奇異的電行為可能是腦深部刺激的積極作用的基礎,儘管人們對腦深部刺激的瞭解尚不充分,但已證明它可以改善帕金森病和其他神經系統疾病的症狀。

埃麗卡·韋斯特利是一位居住在西雅圖的作家和記者。她的作品曾發表在《大眾科學》、《自然醫學》和《紐約時報》等媒體上。

更多作者:埃麗卡·韋斯特利
SA Mind 第 24 卷第 4 期本文最初以“神經元在睡眠中逆向放電”為標題發表於 SA Mind 第 24 卷第 4 期 (), p. 18
doi:10.1038/scientificamericanmind0913-18b
© .