对老鼠的研究表明:微觉醒一夜可以唤醒大脑上百次

你可能会惊讶地发现,即使在深度睡眠期间,你的大脑也会在短暂的清醒中循环。

众所周知,这些微觉醒(micro-arousals)太短而无法在第二天早上记住,但它们一起可以帮助你的大脑巩固前一天的记忆。

在睡着的老鼠中,发表在《自然神经科学》杂志上的研究人员统计了每晚发生多达一百次的微觉醒。

这些偶尔的大脑活动并没有打断啮齿动物的休息,而是使哺乳动物的睡眠如此甜美的部分原因。到目前为止,结果只在老鼠身上显示,但由于它们涉及一些非常基本的生物学机制,研究人员说它们也可以很好地转化为人类。

微觉醒一夜可以唤醒大脑上百次
微觉醒一夜可以唤醒大脑上百次

事实上,研究人员认为微觉醒是哺乳动物“正常睡眠微结构的内在组成部分”,它允许记忆系统每晚“重置”多次。一旦大脑重新入睡,这可能会导致更好的整体记忆巩固。

丹麦哥本哈根大学的神经科学家西莉亚·凯尔比解释说:“你可能会认为睡眠是一种持续的状态,然后你就会醒来。但是,睡眠的意义远不止于此。”

“我们了解到,去甲基肾上腺素(noradrenaline)会导致你每晚醒来一百多次。那是在完全正常的睡眠期间。”

去甲基肾上腺素(NE)是一种与压力和清醒有关的大脑化学物质和激素。

以前科学家们认为NE水平在哺乳动物睡眠期间基本稳定,但目前对老鼠的研究表明并非如此。事实上,研究人员发现老鼠睡眠期间NE活动的波动越大,整体的休息就越好。

在老鼠模型中,发现NE活动在睡眠期间不断上升和下降,每30秒左右振荡一次。

当NE水平下降时,研究人员注意到,称为睡眠纺锤体的短暂电活动会逐渐在大脑中形成。另一方面,当NE水平开始上升时,这些纺锤体会被终止。

睡眠纺锤体也与记忆巩固密切相关。过去,在睡觉的老鼠和睡觉的人身上发现了纺锤体水平的波动,这也被认为是第一个将NE活动的循环周期与睡眠纺锤体和微觉醒联系起来的研究。

在实验中,NE活动波谷最大的睡眠老鼠也能够更好地记住前一天的物体。较短的下降也导致了更多的微觉醒,而不是完全觉醒。

大多数这些微觉醒不会触发有意识的清醒,即使是短暂的,但它们确实提供了足够的大脑活动来重置睡眠纺锤体。

哥本哈根大学的神经科学家迈肯·内德加德说:“我们发现了睡眠部分的本质,它使我们醒来时得到充分休息,并使我们能够记住前一天学到的东西。”

“我们也发现睡眠中提神醒脑的部分是由去甲基肾上腺素的波驱动的。非常短暂的觉醒是由去甲基肾上腺素的波引起的,这对记忆也非常重要。”

需要对老鼠和人类进行进一步的研究,以探索NE活动如何推动睡眠期间记忆巩固的改善。

然而,该研究的作者认为,可以想像,振荡的NE水平以“降低觉醒风险并促进微觉醒”的方式重置睡眠纺锤体。

这样,当睡眠最终恢复时,可以更有效地存储记忆。

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