Science揭秘：睡眠帮助记忆

生物通报道  科学家们在5月13日的《科学》（Science）杂志上报告称，发现在快速动眼睡眠(REM sleep)过程中的脑电波固化了小鼠的记忆。

科学家们以往怀疑快速动眼睡眠对于记忆很重要。但一直以来都难于研究快速动眼睡眠对记忆的影响，其部分原因在于科学家们往往采取唤醒人们或动物的方法——这一压力体验会以不同的方式影响睡眠。

加拿大麦吉尔大学的Richard Boyce和同事们采用一种更精妙的方法来打断了小鼠的快速动眼睡眠。利用一种叫做光遗传学的技术，研究人员阻断了快速动眼睡眠过程中海马内（与记忆相关的脑结构）称作为θ波的脑振荡。这种光触控意味着小鼠在睡着的同时海马中有较少的快速动眼睡眠相关θ波。

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通常，学习后睡觉可帮助增强记忆。但研究人员发现，快速动眼睡眠扰乱的小鼠存在记忆障碍。相比不动的物体，好奇的小鼠会花更多的时间来检查移动到一个新位置的物体。但在这种睡眠处理后，小鼠似乎不记得物体早先的位置，花同样的时间来探究不移动的物体和新位置上的物体。这些小鼠在它们曾经遭受过电击的地方也表现出较少的恐惧迹象。

在睡眠的其他阶段干扰θ波则不会看到引起记忆障碍，表明在快速动眼睡眠过程中发生了一些特殊的事情。

早在公元1世纪，古罗马雄辩家Quintilian就对睡眠的作用有过评价，“在睡了一觉之后，之前无法记住的内容突然间就清晰地出现在脑海中。很多人认为睡眠的过程正是导致人们遗忘的过程，但事实上，通过睡眠却恰恰可以加强我们的记忆。” 2014年来自纽约大学医学院，北京大学深圳研究生院的研究人员指出睡眠之所以可以促进记忆，是因为前者能促进大脑生长新的突触，从而有益于记忆。这一研究成果公布在Science杂志上（纽约大学，北京大学Science揭示睡眠如何促进记忆 ）。

在话剧《麦克白》（Macbeth）中，莎士比亚将睡觉描述为是“每一天生命的死亡，”但他有可能搞错了。事实上，睡觉也许是让我们的记忆鲜活完整的原因之一。2015年来自佛罗里达州斯克里普斯研究所(TSRI)的一项新研究整合神经科学和心理学调查，揭示出睡眠比莎士比亚想象的要复杂的多。发表在Cell杂志上的这项研究表明，在动物模型中睡眠抑制了一些促进遗忘的神经细胞的活性，确保了至少有一部分记忆存留下来（Cell：为什么睡得好，记忆就好）。

2015年Current Biology杂志的一项研究表明，每天多睡一会儿有望逆转记忆缺陷。科学家们通过不同途径延长了记忆缺陷果蝇的睡眠时间（每天多睡三、四个小时），结果这些果蝇在记忆测试中的表现恢复正常。结果说明，睡眠在调节大脑可塑性中起到了非常重要的作用。虽然睡眠不能直接校正突变，但却能使突变体的记忆力恢复正常。对于特定的神经疾病患者来说，增加睡眠可能是很有帮助的（Cell子刊惊人发现：睡眠可以逆转记忆缺陷）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Causal evidence for the role of REM sleep theta rhythm in contextual memory consolidation

Rapid eye movement sleep (REMS) has been linked with spatial and emotional memory consolidation. However, establishing direct causality between neural activity during REMS and memory consolidation has proven difficult because of the transient nature of REMS and significant caveats associated with REMS deprivation techniques. In mice, we optogenetically silenced medial septum γ-aminobutyric acid–releasing (MSGABA) neurons, allowing for temporally precise attenuation of the memory-associated theta rhythm during REMS without disturbing sleeping behavior. REMS-specific optogenetic silencing of MSGABA neurons selectively during a REMS critical window after learning erased subsequent novel object place recognition and impaired fear-conditioned contextual memory. Silencing MSGABA neurons for similar durations outside REMS episodes had no effect on memory. These results demonstrate that MSGABA neuronal activity specifically during REMS is required for normal memory consolidation.