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睡眠的好處似乎是顯而易見的。然而，科學家們長期以來一直在爭論睡眠究竟如何在細胞水平上提高大腦效能。一個陣營認為，睡眠減少了神經元之間不重要的連線，防止大腦超載。另一個陣營則認為，睡眠鞏固了前一天的記憶。
最近，一組研究人員試圖透過研究一種常見的透明水族寵物——斑馬魚的幼蟲來解決這場辯論。與人類一樣，斑馬魚在白天活動，晚上睡覺。與人類不同，斑馬魚幼蟲是透明的，這使得研究人員可以在它們睡覺時觀察它們的大腦。研究人員由斯坦福大學的利奧·阿佩爾鮑姆和菲利普·穆蘭領導，他們用染料標記了幼蟲的神經元，使活躍的神經元連線或突觸呈現綠色，而不活躍的突觸呈現黑色。突觸活動減少將表明睡眠修剪了不必要的記憶連線，而記憶鞏固將具有不同的模式。在跟蹤了這些突觸在一整天中的波動後，該團隊發現斑馬魚在睡眠期間確實具有較低的總體突觸活動。研究人員在《神經元》雜誌上發表了他們的研究結果，成為第一個展示睡眠/覺醒週期和一天中的時間對活體脊椎動物突觸的影響的人。“睡眠是一個積極的過程，可以減少大腦中的活動，”穆蘭說。“它使大腦能夠從過去的經歷中恢復過來。”他指出，如果沒有睡眠期間發生的突觸減少，大腦將不具備持續攝取和儲存新資訊的能力。
但這場辯論尚未結束。該團隊的其他發現之一是，並非所有神經迴路都以相同的方式受到睡眠的影響。穆蘭說，學習和記憶可能受益最多。出於這個原因，關於睡眠的兩種假設“可能不是相互排斥的”，德國呂貝克大學的神經科學家揚·伯恩說。解決方案可能不會遙遠；穆蘭和阿佩爾鮑姆的新成像技術將允許在未來幾年對睡眠期間的大腦進行更詳細的研究。