睡得好與學得少新研究發現睡眠狀況對學習的影響
密西根大學的兩項研究表明，睡眠對記憶至關重要，因為睡眠能讓特定的神經元重新激活並重播經歷。睡眠不足會破壞這個過程，導致記憶保持受損。即使補眠也無法完全恢復記憶的重新激活，這突顯了睡眠在記憶鞏固中的關鍵作用。
想像一下，你是學生，現在是期末考週，你正在準備一場重要的考試：是通宵達旦還是好好休息？許多在考試中昏昏沉沉、目光呆滯的人都知道，睡眠不足會讓人格外難以保留資訊。
密西根大學的兩項新研究揭示了這一現象的原因，以及在睡眠和睡眠剝奪期間大腦內部發生了什麼，從而幫助或損害了記憶的形成。
特定的神經元可以對特定的刺激進行調諧。例如，迷宮中的老鼠一旦到達迷宮中的特定位置，其神經元就會亮起。這些神經元被稱為”位置神經元”，在人體內也很活躍，可以幫助人們在環境中導航。但睡眠時會發生什麼事呢？
麻省大學醫學院麻醉學副教授卡姆蘭-迪巴（Kamran Diba）博士說：”如果該神經元在睡眠期間有反應，你能從中推斷出什麼呢？”
由迪巴和前研究生庫羅什-馬布迪（Kourosh Maboudi）博士領導的一項研究對海馬體中的神經元進行了研究，發現了一種在動物熟睡時可視化與某個位置相關的神經元模式調整的方法。
在安寧狀態和睡眠期間，海馬體會在數小時內每隔幾秒鐘產生一種名為”尖波漣漪”的電活動。研究人員對這些漣漪的同步性和傳播距離感到非常好奇，它們似乎在將訊息從大腦的一個部分傳播到另一個部分。這些躍遷被認為是神經元形成和更新記憶（包括位置記憶）的過程。
在這項研究中，研究小組在老鼠完成一個新迷宮後，測量了老鼠睡眠期間的大腦活動。利用一種名為貝葉斯學習的統計推理，他們首次能夠追蹤哪些神經元會對迷宮中的哪些位置做出反應。
“比方說，一個神經元偏好迷宮的某個角落。在睡眠過程中，我們可能會看到該神經元與其他表現出類似偏好的神經元一起激活。但有時，與其他區域相關的神經元可能會與該細胞共同激活。
透過這種方法，他們可以即時觀察神經元的可塑性或表象漂移。該研究還進一步證實了一個由來已久的理論，即睡眠期間神經元的重新激活是睡眠對記憶非常重要的部分原因。鑑於睡眠的重要性，迪巴的團隊希望研究在睡眠不足的情況下大腦會發生什麼變化。
第二項研究同樣發表在《自然》雜誌上，由迪巴和前研究生巴蓬-吉里（Bapun Giri）博士領導的研究小組比較了神經元再激活的數量–即在迷宮探索過程中發射的場所神經元在休息時會自發性地再次發射，並比較了睡眠時與失眠時神經元再活化的順序（量化為重播）。
他們發現，參與重新激活和重播迷宮體驗的神經元的發射模式在睡眠期間比睡眠不足期間更高。
與睡眠不足相對應的是，尖波波紋的出現率相似或更高，但波幅較低，波紋的功率也較低。
迪巴說：”然而，在幾乎一半的病例中，銳波漣漪時迷宮體驗的重新激活在睡眠剝奪期間被完全抑制。當睡眠不足的大鼠能夠補覺時，雖然再激活功能略有回升，但卻無法與正常睡眠的大鼠相比。
由於重新激活和重播對記憶非常重要，因此研究結果證明了睡眠不足對記憶的不利影響。
迪巴的團隊希望繼續研究睡眠過程中記憶處理的性質、為什麼需要重新激活記憶以及睡眠壓力對記憶的影響。
編譯來源：ScitechDaily