每天醒來,你的大腦連線都會比前一天晚上略有減少。小鼠的新研究表明,在睡眠期間,大腦細胞之間的連線(儲存著一天中學到的資訊)會發生大規模的收縮。這個過程為學習新的記憶騰出空間,同時捨棄較弱的記憶。正如作家近藤麻理惠所說,這是大腦自身的“改變人生的整理魔法”。
威斯康星大學麥迪遜分校的神經科學家 Chiara Cirelli 說:“當我們醒著、學習和適應環境時,突觸——或神經元之間的連線——會得到加強和增長。” “但是你不能一直讓突觸增長。在某個時候,你會使它們飽和。”
經過十多年的研究,Cirelli 和她的同事們終於找到了直接證據,證明突觸會在夜間重置。他們在二月份的《科學》雜誌上報告了他們的發現。他們使用電子顯微鏡觀察了數千個從清醒和睡眠小鼠身上提取的超薄腦切片,發現睡眠後,大多數突觸的大小——特別是兩個神經元相互接觸的表面積——縮小了約 18%。
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儘管這些發現是在小鼠身上進行的,但 Cirelli 懷疑這種突觸重置也發生在人類身上。她說,例如,來自睡眠前後人腦電生理記錄的間接證據與這一觀點相符。
這種收縮似乎保留了重要的記憶。大約 20% 的突觸(是最大的,可能儲存著良好建立的記憶)沒有縮小。不太重要的記憶可能不會完全被刪除,而只是被削減——儘管每個突觸都會縮小,但構成記憶的連線的總體模式仍然存在。
Cirelli 說,大腦需要離線才能發生這種收縮,這可能是我們睡覺的原因之一:“這是我們為能夠學習新事物而必須付出的代價。” 然而,關於睡眠的主要目的仍然存在爭議。一些人認為睡眠的主要功能是修復磨損的細胞機器,並且許多研究表明睡眠在鞏固記憶方面起著關鍵作用。慕尼黑馬克斯·普朗克鳥類學研究所的 Niels C. Rattenborg 說,結合之前對果蠅的研究,“這些發現有力地支援了突觸重置是睡眠的進化古老功能”的觀點,他沒有參與這項新研究。換句話說,遺忘不重要的資訊可能與學習新知識同樣重要。
