此前，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，睡眠對(duì)于學(xué)習(xí)和記憶都有重要的促進(jìn)作用。不過，睡眠究竟如何對(duì)學(xué)習(xí)和記憶產(chǎn)生影響，這一過程的機(jī)制還不是很清楚。而近日發(fā)表于《科學(xué)》期刊上的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)后睡眠可以促進(jìn)大腦神經(jīng)元細(xì)胞之間聯(lián)結(jié)的形成，使人們對(duì)這一問題的理解又前進(jìn)了一步。
這項(xiàng)研究使用了可在神經(jīng)元中表達(dá)熒光蛋白的基因工程小鼠，并通過激光掃描顯微鏡對(duì)其中的熒光蛋白進(jìn)行觀察，以此監(jiān)測神經(jīng)元上樹突棘的生長情況（注：樹突棘是神經(jīng)元樹突上伸出的棘狀突起，是神經(jīng)元之間形成聯(lián)結(jié)的主要部位。樹突棘的生長和變化與學(xué)習(xí)記憶過程密切相關(guān)）。研究者們讓小鼠學(xué)習(xí)如何在一根旋轉(zhuǎn)的木桿上保持平衡，并對(duì)它們大腦中的樹突棘變化進(jìn)行記錄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在接受訓(xùn)練之后，小鼠的大腦中特定位置形成了新的樹突棘，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的不同，樹突棘也會(huì)產(chǎn)生不同的生長方式。
為了確定睡眠對(duì)這一過程的影響，研究者們接下來用兩組小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：一組在旋轉(zhuǎn)的木桿上訓(xùn)練1小時(shí)，之后睡眠7小時(shí)，而且另一組則在訓(xùn)練之后7小時(shí)保持清醒。通過對(duì)這兩組小鼠腦神經(jīng)元的觀察，研究者發(fā)現(xiàn)，與學(xué)習(xí)后睡一覺的小鼠相比，被剝奪睡眠的小鼠神經(jīng)元中新樹突棘的成長明顯較少。
此外，研究者還發(fā)現(xiàn)，在小鼠學(xué)習(xí)過程中激活的運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域，在此后的慢波睡眠中也會(huì)再次變得活躍。如果干擾了睡夢(mèng)中這些腦細(xì)胞的活躍過程，樹突棘的生長也會(huì)受到抑制。
這些發(fā)現(xiàn)提示，在學(xué)習(xí)之后，睡眠可以促進(jìn)神經(jīng)元樹突棘的生長，并可能通過這種方式促進(jìn)學(xué)習(xí)和記憶的效果。
[1]Guang Yang, Cora Sau Wan Lai, Joseph Cichon, et al. Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning. Science 6 June 2014: Vol. 344 no. 6188 pp. 1173-1178[2]Sleep after learning strengthens connections between brain cells and enhances memory
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