眾所周知，良好的睡眠能恢復精力，而康乃爾大學的一項新研究發現，睡眠還能重置另一個重要功能：記憶力。學習或體驗新事物會激活海馬體中的神經元，海馬體是大腦中對記憶至關重要的區域。之後，當我們睡覺時，這些神經元會重複相同的活動模式，這就是大腦鞏固記憶的方式，然後這些記憶會被儲存在一個叫做皮質的大區域中。

但是，我們為什麼能夠終生不斷地學習新知識，而不會耗盡我們所有的神經元呢？

發表在《科學》雜誌上的一項新研究發現，在深度睡眠的某些時候，海馬體的某些部分會陷入沉寂，讓這些神經元得以重置。

神經生物學和行為學助理教授、論文通訊作者阿扎哈拉-奧利瓦（Azahara Oliva）說：「這種機制可以讓大腦在第二天重複使用相同的資源、相同的神經元來進行新的學習。

海馬體分為三個區域：CA1、CA2 和CA3。 CA1和CA3參與編碼與時間和空間有關的記憶，研究較多；但對CA2的研究較少。

研究人員在小鼠的海馬體中植入了電極，記錄了小鼠在學習和睡眠時的神經元活動。透過這種方法，他們可以觀察到，在睡眠期間，CA1 和CA3 區域的神經元重現了白天學習時形成的相同神經元模式。但是，研究人員想知道，大腦是如何每天持續學習而不超載或耗盡神經元的。

奧利瓦說：『我們意識到，在睡眠過程中，海馬體還會出現其他狀態，在這些狀態下，一切都變得安靜了。一直非常活躍的CA1和CA3區域突然安靜了下來。這是記憶的重置，而這種狀態是由中間區域CA2產生的。

被稱為錐體神經元的細胞被認為是活躍的神經元，對學習等功能性目的至關重要。另一類細胞稱為中間神經元，有不同的亞型。研究人員發現，大腦中有由這兩類中間神經元調控的平行迴路–一類調控記憶，另一類則允許記憶重置。

研究人員認為，他們現在已經掌握了透過調整記憶鞏固機制來增強記憶的工具，這可以在記憶功能衰退時應用，例如阿茲海默症。重要的是，他們還掌握了探索消除負面或創傷記憶方法的證據，這可能有助於治療創傷後壓力症候群等疾病。

這個結果有助於解釋為什麼所有動物都需要睡眠，不僅是為了修復記憶，也是為了重置大腦，使其在清醒時繼續工作。奧利瓦說：”我們表明，記憶是一個動態過程。”

編譯自/ ScitechDaily

DOI: 10.1126/science.ado5708